用参数法求轨迹方程的选参类说

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  应用参数法求轨迹方程,参数的选择因题而异,大致可分类为双参数法和单参数法.双参数法有点坐标为参数、复数为参数、其它双变量为参数等.单参数法又可分为几何参数和物理参数.几何参数有截距、斜率、角度、有向线段、线段长度、比值、面积等,物理参数有时间、速度、路程等.
  下面分类举例来说明这个问题.
  1 双参数法
  1.1 点坐标为参数
  分析 联立两抛物线的方程可得公共点(x, y),它依赖于双参数a,b的两个方程,再从有且仅有一个公共点这个条件可得参数a,b间的一个关系式,从三个方程消去参数a,b即可得解.
  2 单参数法
  2.1 截距为参数
  例5 已知抛物线y2=2px( p>0)中有一组斜率为k的平行弦,求这些平行弦中点的轨迹方程.
  解 设平行弦AB所在线的直方程为y=kx+ b (b参数),解答略.
  2.2 斜率为参数
  例7 设一三角形的底边固定,它的高为h(定长),求这个三角形垂心的轨迹方程.
  解 建立如图4所示的直角坐标系,设ΔAOB的垂心H的坐标为(x, y),B点坐标为(a,0),AD,OE为OBAB两边上的高,有向线段OD=t,(t为参数),则A点坐标为(t, h),AD的直线方程为x=t,解答略.
  5 角度为参数
  例9 线段ABa=的两端沿直角坐标轴滑动,自两端点分别作坐标轴的平行线交于C点,再由C点作AB的垂线CM,求垂足M的轨迹方程.
  解 建立如图6所示的直角坐标系,过()M x y,,点作MN平行于x轴,与y轴交于N,设(BAOθθ∠=为参数),解答略.
  6 比值为参数
  例10 过点()Q a b,引直线l,分别交x轴、y轴于R,S点,求线段RS的中点M的轨迹方程.
  解 设动点()M x y,分线段QS之比为λ,解答略.
  7 时间为参数
  例11 已知射线l以角速度ω绕其端点O逆时针旋转,同时点P以角速度2ω绕l上某定点C在半径为r的圆周上逆时针旋转.设||OCR=,求点P的轨迹方程.
  解 以O为原点,以射线l的初始位置为x轴建立如图8的直角坐标系.图中Ox′是经过时间t射线l所转到的位置,()P x y,为轨迹上任意一点,解答略.
  当然,同一道轨迹题,既可以用直接法也可以用参数法求解,不论是直接法还是参数法,也可以从各个角度选择不同的方法或不同参数,从而得到不同的解法.如本文的例10,除了选比值为参数外,还可以选斜率为参数、角度为参数、点坐标(点S或点R )为参数、有向线段为参数等求解,也还可以从不同角度得到几种直接求解的解法.
  回顾
  我在初中教了完整的两届,这对我的专业成长非常重要,因为这样对中学数学教学有系统而全面的了解,对中学数学教学和研究很有帮助.1985年开始,我在高中教数学.教初中数学,我以“引趣”为主;教高中数学,我则以“引深”为主.用参数法求轨迹方程,参数的选择因题而异.我觉得这是个“研究点”,便归类习题分析之,整理成文将近7000字.
  当时胆子也挺大的,写好后就直接投寄《数学通报》,人家没用稿,也不通知你,3个月后“可另投他刊”.能在《数学通报》上发表文章,是我多年的梦想,直到1995年我才实现“零的突破”.
  还是现实点,改投寄《福建中学教学》,当时福建教育学院的数学编辑是林宝松教授,他是我成长中的“重要他人”,一直鼓励我、扶持我.今天看这篇文章“不咋地”,但《福建中学教学》还是刊登了这篇文章,放在第一篇,站了4个页码多!中国人民大学书报资料中心复印报刊资料《中学数学教学》1988年12期,还全文转登了此文.
  凝思
  我担任职称评委时,有一个观点,不希望参评教师交“条文加例”的论文.所谓“条文加例”的论文,就是一个小标题或标题配简短文字,加上几个例子,就算一篇论文,这是学科教育论文的一大通病.如《××××的若干解题方法》、《××××法在解题中的妙用》等,以理科解题教学为多见.一篇文章,去掉例子和标题,余下的文字,(还不是全部)才是你的观点.写这类文章的老师不妨数数,属于你观点的还有几个字?
  我的这篇文章,就是典型的“条文加例”的文章.我不是说这类文章没有价值,也不是说这类文章不能发表.只是想说,这类文章比较好写,这类文章一般无法在行文中表达自己的观点.
  要评职称的老师,建议不要送这样的论文作为“代表作”.因为“著书而不立说,撰文而不立论”,恐难获好评.
  展望
  虽然我不希望要参评职称的教师,交“条文加例”的论文,但我还是希望数学教师尤其是年轻一点的数学教师,在你的教学过程中积累相当数量的“条文加例”的总结,这个总结可以写在你的教案里,也可以拿去发表.不管怎么说,它是对一类问题解法的归纳或一种方法的多种运用,积累多了,教学就能更有效、更高效,你的研究就能在此基础上去升华、去衍生、去创新出有自己观点的有价值的成果来.
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