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      通過(guò) 2020 全國(guó) 1 卷 20 題看如何系統(tǒng)性突破解析幾何

       博約書(shū)齋 2021-08-23
      我們習(xí)慣了程序化的運(yùn)算,尋思幾何分析來(lái)優(yōu)化,通過(guò)基本結(jié)論高效解題,但卻常常忽略模型。

      【點(diǎn)評(píng)】追溯解 Descartes 和 Fermat 創(chuàng)立解析幾何的心路歷程,發(fā)現(xiàn)其原動(dòng)力是他們對(duì)普適性方法的追求,因而解析幾何具有濃厚的“方法論”色彩。法一思路簡(jiǎn)單,暴力計(jì)算求定點(diǎn)。

      法二:由極點(diǎn)極線知識(shí)知道答案。定點(diǎn)在 x 軸上,故設(shè)直線 CD: x = my + n ,

      【點(diǎn)評(píng)】解析幾何從四個(gè)維度去突破:

      (一)方法本質(zhì):Descartes 和 Fermat 創(chuàng)立解析幾何的原動(dòng)力是他們對(duì)普適性方法的追求,因而解析幾何具有濃厚的“方法論”色彩,代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題,這是方法本質(zhì),關(guān)鍵步驟是轉(zhuǎn)化,積累轉(zhuǎn)化和處理運(yùn)算的方法。

      (二)問(wèn)題本身:

      在笛卡爾和費(fèi)馬引進(jìn)解析幾何學(xué)以后的百余年里,代數(shù)的和分析的方法通知了幾何學(xué),幾乎排除了綜合的方法。

      首先,一個(gè)真正的問(wèn)題是,到底解析幾何學(xué)是不是幾何學(xué)?

      凱特爾說(shuō):“我們大多數(shù)年輕數(shù)學(xué)家這么輕視純粹幾何學(xué),是不恰當(dāng)?shù)?年輕人嫌其方法具有普遍性,他問(wèn)道,這究竟是幾何學(xué)的過(guò)錯(cuò)還是研究幾何學(xué)的人的過(guò)錯(cuò)呢?”

      “在一門(mén)科學(xué)的哲理性的、基礎(chǔ)性的研究中,光知道某件事情是對(duì)的卻不知道它為什么對(duì)、不知道它在所屬的真理系列中處于什么地位,這難道夠嗎?”純粹幾何學(xué)的學(xué)說(shuō)往往會(huì)給出,而在許多問(wèn)題中會(huì)給出一個(gè)簡(jiǎn)單而自然的辦法來(lái)洞察諸真理的來(lái)源,去揭露那鏈接它們的神秘鏈索,去使它們獨(dú)特地、明白地、完全地被認(rèn)識(shí)。
      彭賽列深信純粹幾何學(xué)的獨(dú)立性和重要性,雖然他承認(rèn)分析學(xué)的威力,但他相信能夠賦予綜合幾何學(xué)以同樣的威力。他說(shuō):解析方法的威力不在于運(yùn)用代數(shù)而在于它的普遍性,這個(gè)優(yōu)越性產(chǎn)生于這樣的事實(shí):從一個(gè)典型的圖形發(fā)現(xiàn)的度量性質(zhì),對(duì)于由這個(gè)典型的或基本的圖形派生出來(lái)的所有圖形都仍然適用,頂多改變一下正負(fù)號(hào)。這種普遍性在綜合幾何學(xué)里能由連續(xù)性原理得到保證。
      彭賽列是充分認(rèn)識(shí)到射影幾何學(xué)具有獨(dú)特方法和目標(biāo)的新數(shù)學(xué)分支的第一位數(shù)學(xué)家, 17世紀(jì)的射影幾何學(xué)家討論特殊問(wèn)題,而彭賽列卻考慮一般問(wèn)題,探索幾何圖形在任一投影的所有截影所共有的那些性質(zhì),即在投影和截影下保持不變的性質(zhì),彭賽列也考慮一個(gè)空間圖形到另一個(gè)空間圖形的射影變換。
      基于全國(guó)卷的研究,二者相輔相成,全國(guó)新課標(biāo)卷一直注重幾何分析,注重適度幾何分析。

      (三)結(jié)論:這里面用了第三定義的結(jié)論,這和中點(diǎn)弦結(jié)論是相通的,而橢圓的極限情況可以視為圓,就是圓垂徑定理所產(chǎn)生的的斜率之積為是 ? 1 相通的。既然圓中有很多性質(zhì),橢圓中也有很多性質(zhì),記住最核心的,《高觀點(diǎn)下解析幾何系統(tǒng)性突破》一書(shū)在突破運(yùn)算一節(jié),給出了核心結(jié)論(基本結(jié)論)。

      (四)模型:幾何結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含著幾何中一定的位置關(guān)系和相應(yīng)的數(shù)量關(guān)系,一定的幾何結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的處理方式。這可以視為幾何中的模型,在問(wèn)題解決中,一旦辨識(shí)出幾何模型,就發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的關(guān)系和找到處理問(wèn)題的方式,使得問(wèn)題得到高效地解決。分離出、轉(zhuǎn)化為一些基本的幾何模型也是解決幾何問(wèn)題基本方法,《幾何新觀點(diǎn)、解析幾何新視野》的工作就是分離出幾何中最基本、最重要的一些幾何模型,那什么是基本模型呢?與重要的幾何元素相聯(lián)系,比如圓中的直徑與所對(duì)的圓周角構(gòu)成的三角形,垂徑定理構(gòu)成的三角形,再比如焦點(diǎn)三角形、“阿基米德三角形”等,并進(jìn)行分類(lèi)、延伸和拓展,實(shí)現(xiàn)從宏觀把握幾何問(wèn)題。

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