首页 > 范文大全 > 正文

相关点法的应用

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇相关点法的应用范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

摘要:相关点法是高中数学学习中的一种常用方法,但是在高二的解析几何中才被提出的。这让学生的思维受到极大的定性,认为只有在解析几何中求轨迹方程才用到,而没有对相关点法的实质有深刻的认识与理解,本质上相关点法是研究图象上点与点之间的一一对应关系的方法,抓住点与点之间的数量关系及其内在联系,可将几何语言转化为代数坐标、方程语言,代数化地展开研究是解决对称问题的有效方法。

关键词:数学教学;相关点法;应用

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)11-0121

相关点法是高中数学学习中的一种常用方法,但它是在高二的解析几何中才被提出的,这让学生的思维受到极大的定性,认为只有在解析几何中求轨迹方程才用到,而没有对相关点法的实质有深刻的认识与理解,本质上相关点法是研究图象上点与点之间的一一对应关系的方法,抓住点与点之间的数量关系及其内在联系,可将几何语言转化为代数坐标、方程语言,代数化地展开研究是解决对称问题的有效方法。下面通过一些实例加以说明。

一、求轨迹方程

分析:题中涉及了三个点A、B、M,其中A为定点,而B、M为动点,且点B的运动是有规律的,显然M的运动是由B的运动而引发的,可见M、B为相关点,故采用相关点法求动点M的轨迹方程。

【解析】设动点M的坐标为(x,y),而设B点坐标为(x0,y0)

则由M为线段AB中点,可得

即点B的坐标可表为(2x-2a,2y)

【点评】相关点法的关键在于找到动点和其相关点坐标间的等量关系。

二、函数中的对称问题

(1)若g(x)与f(x)的图象关于直线x=-1对称,则g(x)的解析式为 .

(2)若g(x)与f(x)的图象关于点(1,2)对称,则g(x)的解析式为

.

解:(1)设A(x,y)为函数上y=g(x)任意一点,则点A关于x=-1的对称点B(-2-x,y)在函数上y=f(x)则有y=f(-x-2)即

(2)设A(x,y)为函数上y=g(x)任意一点,则点A关于点(1,2)的对称点为B(2-x,4-y)

证明:设(x,y)为图象上任意一点,则其关于x=1的对称点可求得:(2-x,y),于是根据函数关系有:y=f(x)=f(2-x),又因为y=f(x)是定义在R上的偶函数,故有:f(x)=f(-x),因此结合上式有:f(x)=f(-x)=f(2-x),故由f(-x)=f(-x+2)知:y=f(x)是周期函数,T=2。

例4. (1997年高考文)设y=f(x)是定义在R上的函数,则函数y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象关于( )

A. 直线y=0对称 B. 直线x=0对称

C. 直线y=1对称 D. 直线x=1对称

解:可设(x1,y)为y=f(x-1)上任意一点,则有y=f(x1-1);

若(x2,y)为y=f(1-x)上一点,也有y=f(1-x2),一般地,由f(x1-1)=f(1-x2)可知:x1-1=1-x2,所以■=1,即(x1,y)与(x2,y)关于直线x=1对称,故选D。

总结:判断两个函数图象间的关系,就是判断两个函数图象上的相关点的位置关系,即判断两个任意相关点间的位置关系.

三、解析几何中的对称问题

例5. (1998年高考理)设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正向分别平行移动t、s单位长度后得曲线C1

(I)写出曲线C1的方程;

(I)解:曲线C1的方程为:y=(x-t)3-(x-t)+s

所以x1=t-x2,y1=s-y2

代入曲线C的方程,得x2和y2满足方程:

s-y=(t-x2)3-(t-x2)

即y2=(x2-t)3-(x2-t)+s

可知B2(x2,y2)点在曲线C1上

反过来,同样可以证明,在曲线C1上的点关于点A的对称点在曲线C上。因此,曲线C与C1关于点A对称。

四、图象的平移问题

A. 2x-2+2 B. 2x-2-2 C. 2x+2+2 D.2x+2-2

解:设函数y=f(x)图象上任意一点为A(x,y),则通过变换方式可得点A的相关点B(x-2,y-2)在函数y=2x的图象上所以有y-x=2x-2,整理得:y=2x-2+2,所以f(x)=2x-2+2,所以选A。

例7. 若f(x)函数的图象可由函数y=lg(x+1)的图象绕坐标原点逆时针旋转90°得到,则f(x)的解析式是( )。

A. 10x-1 B. 1-10x C. 1-10-x D. 10-x-1

解:设函数y=f(x)图象上任意一点为(x,y),则点A的相关点即点A关于原点顺时针旋转90°的点B(-y,x)在函数y=lg(x+1)的图象上,所以有x=lg(-y+1)

把y解出得y=1-10x,所以f(x)=1-10x,所以选B。

从以上几个方面的研究可以发现,抓住了图象对称、变换、主动点与被动点的基本元素(即图象上点与点之间的一一对应关系)和核心,并且将几何问题代数化的基本数学思想得到很好地体现运用。此外,相关点法在解决几何中才被得以提出并加以运用于解决对称问题。这一点从以上的几个例子可以感觉到,实际上函数中的对称与解析几何中的对称是相通的。因此,相关点法完全可以加以推广,实现方法共享。

(作者单位:广西崇左市宁明县宁明中学 532500)