殷玉波

解析幾何是用代數的方法研究幾何圖形的一門學科,屬于幾何學范疇.但是研究問題的方法是代數方法,這與初中平面幾何所用的方法是不同的.
用代數的方法研究幾何問題,為近代數學的發展開拓出一片廣闊的天地.為什么這么說呢?
近代數學本質上是變量數學,變量數學的第一個里程碑是解析幾何的發明.解析幾何的核心思想是在平面上引進所謂的“坐標”的概念,并借助這種坐標將平面上的點和有序數對(x,y)之間建立一一對應關系.每一對實數( x,y)都對應平面上的一個點;反之,每一個點都對應于它的坐標(x,y).以這種方式可以將一個代數方程.f(x,y)-o與平面上一條曲線對應起來,于是幾何問題就歸結為代數問題,并反過來通過對代數問題的研究發現新的幾何結果,這樣做的好處,就是用思維取代了觀察.
要用代數方法研究幾何圖形,首先需要把圖形問題轉化成代數形式,然后才能用代數方法進行計算,在獲得代數結果后,還需要把代數結果轉化為幾何結論,即:
從這個流程圖可以看出:任何一個解析幾何問題的解決都是通過“兩化”(幾何圖形代數化與代數結果幾何化)、“一算”(代數訃算)實現的.這個“兩化”是解析幾何的基本思想.學習中一定要深刻地去認識它、理解它,抓住了它就緊緊地抓住了解析幾何的根本.
需要特別指出的是:
(1)圖形問題代數化是解析幾何的核心,它是通過大數學家笛卡兒和費馬創造性地提出兩個觀念(用坐標表示點的觀念和用方程表示曲線的觀念)實現的.這兩個觀念的提出把古老的代數與幾何緊緊地聯系起來,使兩種數學形式根據需要可以“互化”,這具有十分重要的意義,是數學史上具有劃時代意義的里程碑.深刻認識和理解這兩個觀念對于學習解析幾何也是非常重要的.
什么樣的圖形問題可以代數化呢?肯定是要有明顯的幾何特征.所以,分析圖形的幾何特征,就是解決解析幾何的突破口.比如,直線是最簡單的幾何圖形,直線的幾何特征就是“直”!
將直線放在平面直角坐標系中,“直”的幾何表示就是角度(方向)不變,而“角度”是幾何概念,我們要將其用代數表示,然后才能進行代數運算.
(2)解析幾何中的代數計算也具有明確的幾何意義.在進行代數計算時一定要“再現其幾何意義”,把握住這一點,將會有效提高代數計算的水平.同時,在解題時,有時計算量是很大的,因此,樹立“優化思路”、“簡化運算”的意識,并適時總結這方面酌經驗對提高解題能力也是至關重要的,
以上兩點都需要同學們在學習中不斷思考才能逐步體會到.endprint