平面解析几何的基本思想(3)
作者:张鹤 日期:2009-07-02 14:18:39
上次留的问题实际上涉及到的就是几何问题代数化的等价性的问题,也就是,按照解析几何的思想,如果用代数的方法研究几何问题的话,就要首先将其代数化,而这个代数化的形式也就必须是和几何对象的几何特征完全等价.如上次的问题,由于是不等边三角形,所以,首先要保证是三角形,故y不等于零,另外,如果顶点C落在y轴,则重心和外心就要重合于y轴,这就是等边三角形,与题意不符.所以,上一节的轨迹方程求出来之后,要加条件xy不等于0,这样的轨迹方程才与题意要求的完全等价.
我们还是回到上一讲的问题中去,要将几何对象代数化,就要深入挖掘几何对象的几何特征,只有如此,才可以进行相应的代数化!如:双曲线x2/a2-y2/b2=1的右支上恰好有一点到双曲线的右焦点F和坐标原点O的距离相等,求双曲线的离心率.解决本题的关键是:“右支上恰好有一点到双曲线的右焦点F和坐标原点O的距离相等”这一几何特征你是如何来理解和认识的.实际上,我们仔细读这句话,就不难发现,满足题意的点不仅在双曲线的右支上,而且在线段OF的垂直平分线l上,即线段OF的垂直平分线与双曲线右支相交的两个点.哪么,双曲线的离心率e为什么要变化的?说明这种几何特征不是总是存在的,因此条件有一个“恰好”.由于e=c/a,我们可以让c不变,即F(c,0)是定点,我们改变a的大小,即双曲线的右顶点A(a,0)是动点.,我们将A沿x轴向右推,注意此时线段OF的中垂线l的位置不变,则一定在某种时候,双曲线的右顶点与直线l相切,此时,双曲线的右支上也就这个点到O和F距离相等,再往右推移顶点A(a,0)的话,就没有符合题意的点了.这样也就可以看:“右支上恰好有一点到双曲线的右焦点F和坐标原点O的距离相等”这一几何特征出是:双曲线的右顶点A(a,0)在中垂线的左侧.如设中垂线l与x轴相交于点M(c/2,0),则上述几何特征的代数化就是:a<c/2,也就是(c/a)>2,即e>2.
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