内容正文:
(2) 方程组
初中学习了二元(三元)一次方程组,当时的消元计算方法是代入消元和加减消元,高中的课程中,也有不少章节涉及到方程组的求解;
如①数列基本量公差、公比和首项计算
②直线和圆锥曲线的分析方法----方程组法,值得一提的是当涉及到直线和抛物线的方程组时,可以根据实际情况灵活消元
③参数方程化成普通方程等,这些都体现了方程组问题
在这些方程组的计算方法中除了初中的加减消元、代入消元外,还可以有两式相除(等比数列基本量计算)、两个方程先平方后相加(减)化参数、先变形再平方后相加(参数方程化普通方程),以下摘取几例加以说明。
例1 等比数列的各项均为实数,其前项的和为,已知,,则= .
解:设的公比为,由题意,则
由,所以,由,得,所以.
在本题的消元过程中,当然可以采取初中时的代入法进行消元,但略显麻烦。
由于高中遇到的方程是不断的的丰富和变化,故需要采取灵活多变方法进行消元,本例中采用了两式相除的方法。
例2.(2018全国Ⅰ理8)设抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线与交于两点,则 ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解:根据题意,过点且斜率为的直线方程为,与抛物线方程联立,消元整理得:,解得,
又,从而可以求得,故选D.
本题中是消去了未知数x,其实也可以消去y.
例3 已知直线抛物线相交于A、B两点,O是坐标原点,求三角形ABO的面积
解:联立方程组消得
设与轴的交点为C,易知C(2,0)
本题中不按常规求弦长AB(底)和点O到的距离(高),却把三角形ABO分成为以OC为底的两个小三角形AOC和BOC,然后求相应的高,
,由此在直线与抛物线联立的方程组中考虑消元时,可以对整个问题的轮廓有一个方向性的把握,从而实现灵活消元。在本题分析过程中,如果意识到高就是纵坐标的绝对值,那么就有选择性地消去x.
例4 在直角坐标系中,曲线的参数方程为为参数
(1)当时,是什么曲线?
(2)当时是什么曲线?
解:(1)当k=1时,消去参数t得,故曲线是圆心为坐标原点,半径为1的圆.
(2)当k=4时,消去参数t得的直角坐标方程为.
消参重要恒等式
本题中的第1、2问分别在方程组中同时平方和开方,然后两个方程相加实现了消参
消参的方法一般有如下三种.
①代入法:直接利用解方程的方法求出参数,然后代入方程消去参数.
②三角代换:对于含三