作者:佚名
●計(jì)名釋義
關(guān)羽不同于諸葛.諸葛是智星,靠著扇子;關(guān)羽是武士,用的大刀.“過(guò)關(guān)斬將”用這大刀,“水淹七軍”用這大刀.
數(shù)學(xué)上的“分析”、“分解”、“分割”等,講的都是刀工.關(guān)羽的“切瓜分片”是什么意思?切者,七刀也,分者,八刀也!再難的數(shù)學(xué)題,經(jīng)過(guò)這七刀、八刀,最后不就粉碎了嗎!
●典例示范
。劾1](2006年四川卷第19題)
如圖,在長(zhǎng)方體ABCD—A1B1C1D1中,E、P分別是BC、A1D1的中點(diǎn),M、N分別是AE、CD1的中點(diǎn),AD=AA1=a,AB=2a.
。á瘢┣笞C:MN∥面ADD1A1;
。á颍┣蠖娼荘—AE—D的大;
。á螅┣笕忮FP—DEN的體積.
。鄯治觯葸@是個(gè)長(zhǎng)方體,而“長(zhǎng)”正好是“寬”和“高”的2倍,這正是“關(guān)羽開(kāi)門”的對(duì)象:用刀從中一劈,則分成2個(gè)相等的正方體.對(duì)于正方體,我們?cè)摱嗝词煜ぐ!有關(guān)線段的長(zhǎng)度,各線段間的位置關(guān)系,我們都了如指掌.
[解Ⅰ]取D1C1的中點(diǎn)Q,過(guò)Q和MN作平面QRST.顯然,M、N都在這平面里.
易知QN和SM都平行于平面BCC1B1MN∥BCC1B1MN∥面ADD1A1(證畢).
。鄄逭Z(yǔ)]其所以這么簡(jiǎn)單,是因?yàn)槲覀儗?duì)正方體熟悉.正方體從何而來(lái),感謝關(guān)羽的大刀之功.以后的(Ⅱ)和(Ⅲ),都可轉(zhuǎn)化到正方體里進(jìn)行(從略).
【例2】(04•重慶卷題21)設(shè)p>0是一常數(shù),過(guò)點(diǎn)Q(2p,0)的直線與拋物線y2=2px交于相異兩點(diǎn)A、B,以線段AB為直徑作圓H(H為圓心).?
。á瘢┰囎C:拋物線頂點(diǎn)在圓H的圓周上;?
(Ⅱ)并求圓H的面積最小時(shí)直線AB的方程.?
【分析】(Ⅰ)AB是圓H的直徑,欲證拋物線的頂點(diǎn)在圓上,有如下各種對(duì)策:?
?
【解答】(Ⅰ)當(dāng)AB⊥x軸時(shí),直線AB的方程為x=2p,代入
?
【分析】(Ⅱ)為使圓面積最小只須圓半徑取到最小值,為此不可避免的要給出直徑AB之長(zhǎng)的函數(shù)表達(dá)式,直觀上我們已可推測(cè)到當(dāng)AB⊥x軸時(shí),弦AB之長(zhǎng)最短(這就是論證方向),為此又有多種途徑:?
(1)用直線的點(diǎn)斜式與拋物線方程聯(lián)立,得關(guān)于x(或y)的一元二次方程,利用韋達(dá)定理寫出|AB|2的函數(shù)式,再用二次函數(shù)或均值不等式的知識(shí)求其最值.?
(2)用直線的參數(shù)方程與拋物線方程聯(lián)立,得關(guān)于參數(shù)t的一元二次方程,利用韋達(dá)定理寫出|AB|2=(t1-t2)2的函數(shù)表達(dá)式,再依正、余弦函數(shù)的有界性求其最值.?
這兩種方法各有優(yōu)長(zhǎng),但都須牽涉到兩個(gè)變量x,y,以下我們推薦,利用投影公式得出的|AB|函數(shù)式,只牽涉一個(gè)變量.?
?
【點(diǎn)評(píng)】斧子開(kāi)門,只要你說(shuō)要進(jìn)去,直接在墻上打洞最直接了.??
●對(duì)應(yīng)訓(xùn)練?
1.已知函數(shù)f(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,n∈N+,且a1,a2,…,an構(gòu)成一個(gè)數(shù)列{an},滿足f(1)=n2.?
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式,并求之值.?
(2)證明0<f<1.?
2.矩形ABCD中,AB=6,BC=2,沿對(duì)角線BD將△ABD向上折起,使點(diǎn)A移到點(diǎn)P,并使點(diǎn)P在平面BCD上的射影O在DC上(如圖所示).?
(1)求證:PD⊥PC;?
(2)求二面角P—DB—C的大小.?
?
●參考答案?
1.分析:(1){an}的各項(xiàng)是f(x)展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù),故其各項(xiàng)和Sn=f(1).
?(2)可以預(yù)見(jiàn):f展開(kāi)式的各項(xiàng)是系數(shù)成等差,字母成等比的綜合數(shù)列,這
種數(shù)列的求和方法是“錯(cuò)項(xiàng)相減”.?
(3)f的解析式必含變量n,為判斷其范圍可考慮用求導(dǎo)法判斷其單調(diào)性.?
2.分析:圖形經(jīng)過(guò)翻折(或平移、旋轉(zhuǎn)),只是位置改變,而有關(guān)線段的長(zhǎng)度、角度及原來(lái)的平行、垂直等關(guān)系,在位置改變前后都沒(méi)有改變,緊扣這一點(diǎn),就能悟出解題門道.
(1)為證PD⊥PC,須先證PD⊥平面PBC,已有PD⊥PB(翻折前為AD⊥AB),還須PD⊥BC.?
(2)求二面角的要點(diǎn)是找出二面角的平面角,已有PO⊥平面BCD于O,且?O∈CD?,只須作OM⊥BD?即可.??
解答:(1)由條件知PO⊥平面BCD于O,且?O∈CD,?BC⊥CD,∴BC⊥PD(三垂線定理),但PD⊥PB,∴PD⊥面PBC,從而PD⊥PC.?
(2)作OM⊥BD于M,連接PM,則BD⊥PM(三垂線定理),∴∠PMO是二面角P—BD—C的平面角,?
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