《學髓之道:我的逆襲法典》第64章 晚自習上的小範圍討論:凌凡首次講解題目(1)

作者:孟旬·9個月前

冬日的夜晚來得格外早,晚自習的鈴聲響起時,窗外已是漆黑一片,只有教室裡的日光燈投下冰冷而明亮的光暈,將伏案的身影拉長又重疊。空氣裡瀰漫著紙張、墨水和一種名為“奮鬥”的沉悶氣息。

凌凡正深陷於他的“靈感”後續。憑藉著“半形公式”那神來之筆的化簡,N座標已變得異常簡潔:4, 3√3 k), N(-4, 3√3 / k), 其中k = tan(θ/2)。他正在推導直線的方程,草稿紙上密密麻麻卻條理清晰地排列著計算步驟。

就在他即將求出直線方程的一般式時,一個略帶猶豫和煩躁的聲音在他斜前方響起。

“唉……這題也太繞了吧?完全沒思路啊!”

是趙鵬。他正用力地撓著頭,幾乎要把那本就稀疏的頭髮撓禿,面前的數學練習冊上,一道題目被他用筆戳了無數個點,彷彿要用物理方式戳出個答案來。那題目恰好也是一道解析幾何題,涉及拋物線和直線交點,證明某個角度關係。

凌凡下意識地瞥了一眼,腦子還沉浸在橢圓和正切函數里,一時沒轉換過來。

趙鵬唉聲嘆氣了半天,左右看了看,目光最終落在了後排,落在了那個最近屢次被老師點名、甚至解出了思考題的凌凡身上。他像是抓住了最後一根救命稻草,壓低聲音,隔著過道喊了一聲:“凡哥?凡哥!睡了沒?救命啊!”

凌凡被從數學世界裡拽出來,愣了一下,看向趙鵬那哭喪著的臉:“怎麼了?”

“這題,這題!”趙鵬像遞求救信一樣把自己的練習冊推過過道,手指點著那道讓他崩潰的題,“完全沒頭緒,答案就寫個‘略’,略他個鬼啊!你看得懂不?”

凌凡接過練習冊。那是一道關於拋物線y2=4x的題,一條動直線過定點(1,0)與拋物線相交於A、B兩點,求證∠AOB恆為直角(O為原點)。

如果是以前的凌凡,看到“拋物線”、“動直線”、“恆為直角”這些詞,大機率會和趙鵬一樣頭大,然後直接放棄。但此刻,他剛剛經歷了對橢圓壓軸題的“拆解”和“靈感化簡”,大腦正處於一種高度活躍的“解析模式”。

他幾乎是條件反射般地啟動了“拆解”流程:

1. 目標:證明∠AOB = 90°。

2. 如何證90°?→ 想到向量點積為0,或者斜率乘積為-1(但需考慮斜率不存在情況),或者幾何中的勾股定理。他優先選擇向量法,因為座標化後計算往往更直接。

3. 需要什麼?→ 需要點A、B的座標。

4. 如何求A、B座標?→ 是直線與拋物線的交點。需要先求出直線方程。

5. 直線已知?→ 動直線過定點(1,0),但斜率未知。需設直線方程。

一條清晰的思路鏈瞬間在他腦中形成!這感覺,就像他剛剛在自己的戰場上清理出一條通路,現在看到旁邊戰友卡在類似的障礙前,他幾乎能一眼看出那條被隱藏的路徑。

他的心跳微微加速,不是因為緊張,而是因為一種……分享和驗證的衝動?他看了看趙鵬那充滿渴望和懷疑的小眼睛,又看了看自己草稿紙上那即將完成的橢圓題。

“我試試看。”凌凡的聲音比平時沉穩了一些。他拿起筆,在趙鵬的草稿紙空白處寫起來。

“你看,”他一邊寫一邊低聲講解,聲音控制在只有他們兩三人才聽得見的範圍,“這種動直線過定點的,一般先設直線方程。”

他寫下:【設直線AB方程】:過點(1,0),設斜率為k,則方程為 y = k(x - 1)

趙鵬似懂非懂地點點頭:“嗯嗯,然後呢?”他沒想到凌凡真的立刻就有了方向。

“然後,求交點A、B啊,聯立直線和拋物線方程。”凌凡繼續寫。 【聯立】:y = k(x-1) 與 y2 = 4x 代入:【k(x-1)】2 = 4x → k2(x2 - 2x +1) = 4x → k2x2 - 2k2x + k2 - 4x = 0 整理:k2x2 - (2k2+4)x + k2 = 0 (這是一個關於x的二次方程)

“這個方程的兩個根x1, x2,就是A、B兩點的橫座標。”凌凡點著這個二次方程。

“哦——”趙鵬拖長了聲音,眼睛亮了一點,似乎跟上了一點節奏。

“接下來,”凌凡關鍵的一步來了,“你不是要證∠AOB是90°嗎?O是原點,那向量OA和OB點積為0就行。” 他寫下:【需證】:向量OA· 向量OB = 0 即:x1x2 + y1y2= 0

“現在,我們需要用我們設的引數k,來表示x1x2 和 y1y2。”凌凡的思路極其清晰,“根據韋達定理,對於剛才那個二次方程……” 他寫下:x1+ x2 = (2k2+4) / k2 x1 * x2 = (k2) / k2 = 1 (二次方程常數項除以二次項係數)

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