解析法——研究平面几何(向量)问题利器
平面几何是研究平面上的直线和二次曲线(即圆锥曲线,就是椭圆、双曲线和抛物线)的几何结构和度量性质(面积、长度、角度)。平面几何采用了公理化方法, 在数学思想史上具有重要的意义。初中学习的几何就是公理化方法的几何,问题求解往往要巧妙地添置辅助线构造关系,难度很大难以捉摸,但一经想出便可很方便得解。
解析几何(Analytic geometry),又称为坐标几何(Coordinate geometry)或卡氏几何(Cartesian geometry),早先被叫作笛卡儿几何,是一种借助于解析式进行图形研究的几何学分支。是高中阶段学到的典型的数与形结合的思想方法。解析几何通过建立平面坐标系(一般有直角坐标系或极坐标系),用有序数对表示点,用二元方程表示曲线,然后对方程进行代数研究从而得出问题的解,此即为解析法,又称坐标法。但是有时往往运算量很大,甚至于无法运算(当然随着计算机的不断更新,很多人类无法运算的问题计算机都能实现),所以同学们可能觉得解析几何很难。
“解析法”是解决“复杂”平面几何问题有效方法
例一.2018春考第16题

【分析】有题意线段PQ的运动是因P的运动而动,因此解决此题重点分析P点的运动轨迹即可,这里用纯几何方法可能就不好办了,解析法便可方便得解,如下图示点P的轨迹是线段x=3(-4y4),线段PQ绕原点A旋转形成的两个对顶等腰三角形,一个底边长为8高为3另一个底边长是16高为6,所以其面积S=1/2*3*8+1/2*6*16=60,故选B。

正因如此,所以解析几何题目思路大都差不多,很容易学会掌握。同学们只要敢想敢做一般都能解决,但是困扰同学们的烦恼就是代数运算和代数推演。如何来破解这个难点呢?
1.结合几何推理化解繁复的代数运算
例二.2018春考第12题


【分析】如图建立直角坐标系,由题意设经过t秒点P、Q到达如图位置,P、Q的坐标分别是(-10,1.5t-10)、(10,10-t)(0≤t≤40/3),写出P、Q所在直线方程,盲区临界点是直线与圆相切,列出方程即可解出。但是真正去实施这个解题计划会发现运算量很大,至此有的同学就会放弃。其实碰到这种情况,而且问题又是直线和圆的问题(因为初中学过的知识),那么我们就该思考下几何关系。如图ΔAPE∽ΔCQE,因为AP:CQ=3:2所以AE:CE=3:2从而的E(2,2),那么直线PQ方程为y-2=k(x-2),与圆相切可方便求出k的值为(4-√7)/3(“+”舍),而此时直线PQ交BC于点Q的纵坐标是2+8k,t=10-(2+8k),将k的值代入得t≈4.4。

2.设而不求
“设而不求”是通过设点(交点)坐标,进行分析以化解繁复运算,最终设法消去(韦达定理或整体代入)所设,从而解决问题的解题套路。
例三.2017春考第20题


