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圆和双曲线的共同切线 (第四部分)

2010年IIT JEE测试第一页问题45:圆与双曲线共同正切线 第四部分. Sal Khan 创建

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视频字幕

我们做到最后一步了, 我们确定了 圆和抛物线的公切线的 用 m 表示的对 b 的约束条件, 这里,我要阐明一点, 在上一个视频中,在求平方根时, 我只取主根, 因为我要让 y 截距是正的, 记得吧,在我们看这个图像时, 在第一个视频中, y 截距需要是正的, 这样才能让斜率是正的, 以这种方式与圆和抛物线相切。 所以在这里,你一定要 求它的主根, 根据这个结论,这是从抛物线得到的约束, 这是从圆得到的约束, 我们设它们相等,从而解出 m 。 然后,我们就有了这条线的斜率, 我们设它们相等, 我们就有 根下 9m平方 - 4 等于 等于 -4m + 4 乘以根下 (m平方+1)。 我们首先 将它的两边平方, 这样就得到 9m平方 - 4 等于 这一项的乘方, 这就是 16m平方 加上 2 乘以这两项的乘积, 它的乘积是 -16m, 它就是 -32m 乘以 根下 m平方 + 1, 再加上 --这一项的平方 -- 16 乘以 m平方 +1, 我们简化一下, 或许能得到方程一边的根, 看看是不是可以进一步简化, 从这里入手,看一下, 这里这一项 就是 16m平方 + 16, 我把右边写成这样, 我们就有 9m平方 - 4 等于 -- 在右边,我们有 16 + 16 就是 32, 32m平方 + 16,减 32m,乘以 根下 m平方 + 1, 现在来看, 我们两边减去 9m平方, 从两边减去9m平方, 然后,两边加上 4, 这样我们就剩下, 我们用另一种方式,因为我想 让右边只有这一项, 我用另一种方式, 两边减去 32m平方, 好,还是这样做, 两边减去 32m平方, 然后两边减去 16, 左边,9 减 32 就是 -23,因为 23 加 9 就是 --这是 -23m平方 - 20, 等于 -32m 乘以 根下 m平方+1, 现在,我们可以两边乘方, 它不是世界上最整洁的问题, 但是希望,如果我们没有犯错误, 我们能得到某种收获。 实际上,我们来 把两边乘上 -1,让它成为正的, 可以让问题简化一点。 它就成为正的,正的,正的。 如果我们将左边乘方, 我们得到 23平方, 我这样写, 我们得到 23m平方的平方 加 2乘以它们的积, 它就是 40 --我写出来, 2 乘以 20 乘以 23m平方,加上 20平方,就是 400, 就等于 32平方, 它是 32m平方 乘以 m平方 + 1, 我们来看这里还能做什么, 它就变成--这是一个很繁冗的题目-- 我把它写成 23m平方的平方 加上 --这就是 40, 这是 40乘以23, 23 乘以 4 等于 92,它就是加上 920m平方。 我们把每项展开, 我直接把数字乘出来,23乘以23, 23的平方, 3乘以 3 是 9, 3乘以 2 是 6, 69,这里放一个 0, 2乘以 3 是 6, 2 乘以 2 是 4, 这里得到 9, 6 加 6 是12 1 加 4 是 5, 你有 529m的4次方加上 40 乘以 23, 4乘以 20 是 80, 4乘以 23 是 92, 这就是加上 920m平方 加 400 等于 -- 我们有 32平方, 我们算算 32 平方等于什么, 32 乘以 32 看来,如果你们是在考试, 你或许得 记住50 以内的乘法表, 他们这样做是有目的的, 我的意思是,你们要有个概念,这是一个考试, 这里,参加考试的人的期望是 最完美的成绩,在印度,第一名的成绩 大概在 80% 的数量级,这就够惊人的了, 能在数学部分,在一个小时之内, 做对80%就很惊人了。 我认为, 要达到这些热门的学校录取线, 你需要做对 40% 到 50%。 如果我说的这个数不对,请原谅, 但是我知道大概就是这个数量级, 他们需要这样 因为有20-30万人参加考试, 所以需要 能够把人群中分散开, 他们这样做是为了把考生分别开来, 我们有 2 乘以 2 得 4, 2 乘以 3 是 6, 这里放个 0, 3 乘以 2 是 6, 3 乘以 3 是 9, 比如,如果我在准备考试, 我就会接着做下去。--你们了解我 我不喜欢死记硬背, 但是如果你必须在 5 分钟内解出这样的问题, 你或许就会事先记住这些公式, 和抛物线相交的直线的 y 截距, 和一个圆相交的直线的 y 截距, 谁知道啊, 但是无论如何, 总的来说,我不认为生活中死记硬背是个好事, 因为在日常生活中解决数学问题时, 理解问题的深层意义 更加重要。 在真实生活中,你一般会有足够的时间来解决问题, 这些考试,是一种人造的环境。 不管怎么说, 4 + 0 等于 4, 6 + 6 = 12, 它是 1024,等于 1024。 这是 32m平方乘以 m平方+ 1, 或者说,这是 1024 m 的4次方 加 1024 m平方。 现在还剩最后一步。 我们把两边减去 529m 的 4次方, 减去 529m 的 4次方--这的确很繁琐-- 减去 529m 的 4次方 坦白地说,问题做到这一步, 如果你为了解题速度,你最好停下, 然后从题目给你的选择中, 确定哪个 m 哪个 b 满足条件, 但是,我们还是继续做下去。 看哪个 m 满足条件。 这样或许能快一点。 我们还是给出合适的解。 减去 529m 的 4次方,加上-- 我们还要减去 920m平方, 我们来减去 920m平方, 在这一边,我们还有 我们再减去 400, 这样使它成为一个完整的二次方程。 我们要在这里写上 400, 这样左边简化为 0, 它等于 --1024 - 529 , 我们看, 1024 减去 524 应该是 500, 它就应该比它再小 5, 它就是 495 m 4次方, 我做得对吗? 1024 减去 524 是 500 我要再减去 5 , 就是 495, 然后 1024 减去 920,它就是 80 加上 24, 它就是 加上104 m平方 减 400 = 0, 这样,我们就有一个简洁的二次方程, 你或许没有能认出来,它和二次方程相同, m 的 4次方就是 m平方的平方, 我们来解出这个方程, 我们得到 m平方, 我们不再求解 x , 我们要用二次公式来求 m平方, 你可以把 x=m平方代入, 那样就成为一个常规的二次方程。 m平方等于 -b, -104, 加减 根号下 --没有计算器,更有趣的数学来了-- 加减根号下 104的平方 减 4乘以 a,它是 495 ,乘以 c, 它是 -400, 它使得它成为正值, 这里,你有一个 400, 所有这些除以 2乘以495。 2乘以 495 等于什么? 它应该是 比1000 少 10, 也就是 990, 我们看能不能求出它的值, 我就在这里停止吧, 我已经超过了10分钟的限制, 在下一个视频中, 我们要仔细进行数学运算, 到了这一步,它只是一些算数运算了, 然后确定 m 等于什么。 --