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那道未完成的椭圆压轴题,像一段未解开的密码,萦绕在凌凡的脑海里。
(4,(3√3sθ)(sθ+1)),n(-4,(-3√3sθ)(sθ-1)),这两个看起来颇为“丑陋”
的坐标,以及后续那看似庞杂无比的计算,成了他思维后台持续运行的一个进程。
走路时,吃饭时,甚至睡前闭上眼,那两个分母(sθ+1)和(sθ-1)都在他意识的角落里幽幽地闪烁着,诱惑着他,又折磨着他。
他知道,硬算n直线方程的两点式,是一条死胡同,至少是一条效率极低、极易出错的泥泞之路。
他需要一条捷径,一个灵感。
这天物理课上,老师讲解着力的分解与合成,在黑板上画着平行四边形法则。
“一个力,可以分解为两个不同方向上的分力,从而简化问题……”
老师用粉笔敲着黑板,“关键在于找到合适的坐标系,让分力尽可能简单……”
“分解……简化……”
凌凡下意识地在笔记本边缘写下了这两个词。
突然,一道闪电毫无征兆地劈中了他的思维!
“分解!”
那两个烦人的分母!
sθ+1和sθ-1!
它们本身是不是可以“分解”
?!
或者说,被更简单的式子替代?他猛地想起了前几天死磕三角函数公式时,在那个画满了单位圆和波浪线的a4纸上,似乎记录过这样的公式:1+sθ=2s2(θ2)1-sθ=2s2(θ2)对!
就是这个!
那点的纵坐标_y=(3√3sθ)(sθ+1)=(3√3sθ)[2s2(θ2)]而sθ=2s(θ2)s(θ2)!
(二倍角公式!
)代入!
_y=[3√32s(θ2)s(θ2)][2s2(θ2)]=[3√3s(θ2)][s(θ2)]=3√3tan(θ2)哇!
凌凡几乎要叫出声来!
那么复杂的一个分式,竟然化简成了一个简洁的正切函数!
他强压住激动,立刻如法炮制处理n点的纵坐标。
n_y=(-3√3sθ)(sθ-1)=(-3√3sθ)[-(1-sθ)]提个负号=(3√3sθ)(1-sθ)=(3√3sθ)[2s2(θ2)]代入公式=[3√32s(θ2)s(θ2)][2s2(θ2)]=[3√3s(θ2)][s(θ2)]=3√3t(θ2)t是余切,是tan的倒数!
所以,现在点的坐标变成了:(4,3√3tan(θ2))n(-4,3√3t(θ2))漂亮!
极致的简化!
原来那两个丑陋的分母,其存在的意义就是为了引导他使用半角公式进行化简,从而得到如此对称而优美的形式!
物理老师还在讲台上讲解着斜面上的物体受力分析,凌凡却在自己的草稿纸上完成了一次思维的剧烈风暴。
他心跳加速,脸颊因兴奋而微微发烫。
这种顿悟的快感,这种发现数学内部隐藏的简洁与对称之美的瞬间,带来的颅内高潮远比游戏里击败一个boss强烈百倍!
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