闲看问题如临花照水,巧借参数似云卷云舒

来源 :数学金刊·高考版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoudddmmm
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  ■巧借参数,便于运算,妙释疑难
  例1 已知x,y,z>0,且lgx lgy lgz=0,求x■·y■·z■的值. (选自高三考试题)
  解析:由lgx lgy lgz=0?圯lg(xyz)=0?圯xyz=1.
  设x■·y■·z■=t, ①
  将①式两边同取以10为底的对数得
  lgx■·y■·z■=lgt
  ?圯lgx■ lgy■ lgz■=lgt
  ?圯■ ■lgx ■ ■·lgy ■ ■lgz=lgt
  ?圯■ ■ ■ ■ ■ ■=lgt
  ?圯logyx logzx logzy logxy logxz logyz=lgt
  ?圯logy(xz) logz(xy) logx(yz)=lgt. ②
  由xyz=1得到xz=■,xy=■,yz=■,代入②得到
  logy■ logz■ logx■=lgt
  ?圯(-1) (-1) (-1)=lgt
  ?圯lgt=-3=lg10-3
  ?圯t=10-3=■,
  即x■·y■·z■=t=■.
  点评:本题化简x■·y■·z■较为复杂,我们通过引入参数t,将式子x■·y■·z■设为t,将题目中要求的值转化为求t的值. 而等式x■·y■·z■=t是较为容易化简的,只需将等式两边同取对数,容易算出t=10-3=■,于是得到结果. 本题通过巧借参数t使式子x■·y■·z■便于运算.
  ■巧借参数,利用意义,妙释疑难
  例2 如图1,在平面直角坐标系xOy中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P的位置在(0,0),圆在x轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,■的坐标为___________. (选自2012年高考山东卷)
  ■
  图1
  解析:如图1所示,设Q(2,1),Q在x轴的射影为B. 设弧PB的长为l,过点Q且平行与x轴的直线QM交圆Q右侧于M点,设∠PQM=θ,此时圆Q:(x-2)2 (y-1)2=1.
  由题意知l=OB=2,则∠PQB=■=2,则∠PQM=θ=■-2. 对于圆Q:(x-2)2 (y-1)2=1上点P(x,y),由圆的参数方程的几何意义知
  x=2 cosθ,y=1 sinθ,
  即x=2 cos■-2=2-sin2,y=1 sin■-2=1-cos2,
  所以■=(2-sin2,1-cos2).
  点评:本题先利用弧长公式得到∠PQB=■=2,再由圆的参数方程的几何意义知圆Q上点P(x,y)满足x=2 cosθ,y=1 sinθ,①将θ的值代入①化简即可求出点P的坐标,进而求出■的坐标. 因此,解决本题的关键是巧借参数θ,利用参数θ的几何意义解题.
  ■巧借参数,减少变量,妙释疑难
  例3 已知P(x,y)是椭圆■ ■=1上的点,求x y的取值范围. (选自高三考试题)
  解析:本题采用三角换元.
  令x=3cosθ,y=■sinθ,
  则x y=3cosθ ■sinθ=■·sinθ ■=2■sinθ ■∈[-2■,2■].
  点评:本题通过三角换元的方法巧借参数θ,于是我们将含两个变量x和y的式子x y变为含一个变量θ的式子3cosθ ■sinθ,从而减少未知量的个数,使式子便于处理.
  ■巧借参数,方可运算,妙释疑难
  例4 已知圆C:x2 y2=9,点A(-5,0). 在直线OA上(O为坐标原点),存在定点B(不同于点A),满足:对于圆C上任一点P,都有■为一常数,试求所有满足条件的点B的坐标. (选自江苏模拟考试)
  解析:设P(3cosθ,3sinθ),B(x0,0),
  设■■=λ,
  则?坌θ∈R,
  ■■=λ成立
  ?圯?坌θ∈R,
  ■=λ成立
  ?圯?坌θ∈R,9-6x0cosθ x20=30λcosθ 34λ成立
  ?圯?坌θ∈R,(30λ 6x0)cosθ 34λ-x20-9=0成立
  ?圯30λ 6x0=0,34λ-x20-9=0,
  ?圯x0=-5,λ=1,(不合题意,舍去)或x0=-■,λ=■.
  所以B的坐标为-■,0.
  点评:本题得到■为一常数,为了让上式可以运算下去,我们通过引入参数λ,构造一个恒等式,从而求出B的坐标. 因此,本题是通过巧借参数,让题目可以运算下去.
  ■巧借参数,得到关系,妙释疑难
  例5 已知椭圆■ ■=1以及点D(2,1),过D任意引直线l交椭圆于A,B两点,求线段AB中点M的轨迹方程. (选自高三考试题)
  解析:由题意,设点M(x,y).
  (1)当l的斜率存在时,设经过点D(2,1)的直线l的方程为:
  y-1=k(x-2),
  即y=kx 1-2k.
  将y=kx 1-2k与■ ■=1联立,
  ■ ■=1,y=kx 1-2k,
  ?圯■ ■=1
  ?圯■ ■=1
  ?圯■ ■x2 ■x ■-1=0
  ?圯x=■=-■?摇
  ?圯x=-■ ①(此时x表示点M(x,y)的横坐标).
  又点M(x,y)在直线l:y-1=k(x-2)上,
  所以k=■, ②
  将②代入①,得
  x=-■
  ?圯4x 9x■=-9■ 18·■
  ?圯4x 9■ 9(x-2)■=0
  ?圯4x 9■ 9■=0
  ?圯4x(x-2) 9(y-1) 9(y-1)2=0
  ?圯4(x2-2x) 9(y2-y)=0
  ?圯4(x-1)2 9y-■■=■
  ?圯■ ■=■■(x≠2). ③
  (2)当l的斜率不存在时,M(2,0)在③上,符合题意.
  综合(1)(2)知,线段AB的中点M的轨迹方程为■ ■=■■.
  点评:本题要求线段AB的中点M的轨迹方程,因此设出点M(x,y),寻找x与y的关系即可.
  我们通过巧借l的斜率k来联系x与y,消去k即可得到x与y的关系. ■
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