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例谈向量在解析几何中的应用          【字体:
例谈向量在解析几何中的应用
作者:江苏省太仓高级中学 偶伟国    文章来源:〖未知〗    点击数:    更新时间:2003-7-23
由于向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,使向量与解析几何之间有着密切联系,而新课程高考则突出了对向量与解析几何结合考查,这就要求我们在平时的解析几何教学与复习中,应抓住时机,有效地渗透响量有关知识。

(1)利用向量推导有关公式、定理

教材在推导斜率公式及圆心不在原点的圆的参数方程,均采用了向量方法。这就启示我们在其它公式的探究过程能否从向量入手,而事实上这样的例子有不少,例如,可以利用向量知识来推导点到直线的距离公式。

从向量的坐标运算角度来推导。

直线L:Ax+By+C=0的法向量为n=(A,B)。点P(x0,y0)为L外一点,设PQ是直线L的垂线段,则PQ=λn=λ(A,B)=(λA,λB)。



代入直线方程,得





|PQ|= 。

(2)引导学生善于运用向量解题

向量的共线、数量积、夹角公式等为解决有关解析几何问题提供了有力工具。因此在遇到平行、垂直、角度等问题时,要注意引导学生尝试能否应用向量来求解。

例4 设点A和B为抛物线y2=4px(p>0)上原点以外的两个动点,已知OA⊥OB,OM⊥AB。求点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线。(2000年(北京、安徽)春季高考试题)

解:设 。

所以有



因为 ,所以 ,即

化简得 ①

又 ,知

即 ②

又A,M,B三点共线,所以有 。

所以 ,

即 ③

将①、②两式代入③式,化简整理,得



因为A,B是异于原点的点,所以 。

故点M的轨迹方程为 ( ),它表示以(2p,0)为圆心,以2p为半径的圆(除去原点)

说明:本题从“两个垂直,一个三点共线”这些条件出发,应用向量公式,较快地列出了三个等式,化简、代换之后问题很快解决。而较解析几何方法则解题思路简明扼要。而类似例子较多,不一一列举。关键是要培养学生在解解析几何题时有用向量的意识。

(3)可编选一些向量与解析几何的综合问题供学生思考、练习

此类习题目前在各类参考书上不多见。为此教师可以尝试改编一些原有解析几何习题。

如:①双曲线 的两个焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且点P到x轴的距离为 ,则 (2001年全国高考理科(14)题改编)

②设抛物线y2=2px(p>0)焦点为F,经过点F的直线交抛物线与A,B两点,点C在抛物线准线上,且已知 且

求证:BC||x轴(2001年全国高考理科(19)题改编)

应该说,新教材安排平面向量这一章节,其意图不仅是要让学生了解平面向量的有关知识 ,更重要的是要让学生要善于应用向量研究其它数学问题,我们在教学中要深刻领会,并落实到平时的教学与复习中。



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