辨析問題本質(zhì) 活化解題思維
——一道橢圓問題的課堂探究

☉江蘇省如東縣馬塘中學(xué) 陳寶霞

辨析問題本質(zhì) 活化解題思維
——一道橢圓問題的課堂探究

☉江蘇省如東縣馬塘中學(xué) 陳寶霞

一、問題展示

（1）略.

（2）是否存在直線l，使得點(diǎn)B在以線段AC為直徑的圓上？若存在，請(qǐng)求出直線l的方程；若不存在，請(qǐng)說明理由.

二、課堂實(shí)錄

師：圓錐曲線問題是高考重點(diǎn)及難點(diǎn)之一，尋找恰當(dāng)?shù)慕忸}思路是問題順利求解的關(guān)鍵，高考考查的題型可謂常考常新，題型雖然千變?nèi)f化，但總有其規(guī)律可循，請(qǐng)同學(xué)們思考一下解答圓錐曲線問題的通用方法是什么？

生1：高考對(duì)圓錐曲線問題的考查大多以直線與圓錐曲線相交為背景，通用的方法是設(shè)出直線的斜率k，得出直線方程，設(shè)出交點(diǎn)坐標(biāo)，將直線方程與曲線方程聯(lián)立，代入消元后得到含x的一元二次方程.因直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，故方程有兩根，即判別式大于0，結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系，得出兩根之和、兩根之積關(guān)于k的關(guān)系式.

師：條件清晰，思維嚴(yán)謹(jǐn).還有沒有細(xì)節(jié)需要補(bǔ)充？

生2：在引入直線方程之前，應(yīng)對(duì)直線斜率存在與否進(jìn)行分類討論；直線方程的引入因所給的條件不同，除了可設(shè)為y=kx+b外，有時(shí)還可將方程設(shè)為x=my+n，這樣可簡(jiǎn)化計(jì)算；所給的曲線如為雙曲線，則代入消元后，得到一元二次方程，其二次項(xiàng)系數(shù)不能為0等.

師：那么此題如何處理呢？請(qǐng)思考.

生3：判斷點(diǎn)B是否在以AC為直徑的圓上，我們通常的做法是判斷∠ACB是否可能為直角，即BA與BC是否垂直，而對(duì)于垂直問題常用的做法是判斷kBC·kBA是否等于-1，或是否為0，再結(jié)合上述通法解答問題.

師：具體如何操作？

生3：（2）由題意可設(shè)直線l的方程為x=my-1，A（x1，y1），B（x2，y2）.

……

師：我們?cè)诮獯鸾馕鰩缀晤}時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到這樣的情況，往往能找到某種解題思路，卻因?yàn)檫\(yùn)算量過大而不得不放棄自己的解答，或者解題思路“差之毫厘”，使得問題的解答“謬以千里”.大家能順著生3的思路進(jìn)行下去嗎？

生4：我覺得生3的思路可以繼續(xù)下去，但需要轉(zhuǎn)變一下，在△ABC中，欲判斷∠ABC是否為直角，可通過判斷其他角，如∠ACB是鈍角還是銳角，若其為鈍角，則∠ABC不可能為直角，則這樣的直線不存在，若∠ACB為銳角，則可能存在使得∠ABC為直角的直線.

所以點(diǎn)B不在以AC為直徑的圓上，即不存在直線l，使得點(diǎn)B在以AC為直徑的圓上.

圖1

師：此解法從我們熟悉的問題的解決方法入手，既落實(shí)了通性通法，又不拘泥于通法的形式.是否還有其他解法？

生5：因?yàn)橹本€AB經(jīng)過點(diǎn)F1（-1，0），故向量可用向量來代換.

由題意知C（-2，0），F(xiàn)1（-1，0），設(shè)B（x0，y0）（-2＜x0＜ 2），則

師：此解法可謂一針見血地揭示了問題的本質(zhì)所在，打破常規(guī)的解題思路，使問題得以圓滿解決.數(shù)學(xué)通法是解決某一類數(shù)學(xué)問題時(shí)通用的解題方法，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中要善于根據(jù)不同的題型，歸納出通用的解題方法，但在具體應(yīng)用其解題時(shí)，要不拘泥于通法的形式，要量題而行.

三、變式演練

變式：如圖2，焦點(diǎn)在x軸上的橢圓C過點(diǎn)（0，1），且離心率為Q為橢圓C的左頂點(diǎn).

（1）求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.

圖2

（2）由（1）得Q（-2，0）.設(shè)A（x1，y1）、B（x2，y2）.

當(dāng)直線l與x軸不垂直時(shí)，由題意可設(shè)直線AB的方程為y=k

由消去y得（25+100k2）x2+240k2x+144k2-100=0.

所以

假設(shè)存在直線l使得△QAB為等腰三角形，則|QA|= |QB|.取AB的中點(diǎn)M，連接QM，則QM⊥AB.

所以當(dāng)直線l與x軸不垂直時(shí)，不存在直線l使得△QAB為等腰三角形.

評(píng)注：在（2）的求解中，易想到的一種思路是：設(shè)A（x1，y1）、B（x2，y2），QA的中點(diǎn)D，利用kBD·kAQ是否為-1來判斷|BQ|=|BA|能否成立.再利用是否為0，來判斷∠ABQ是否為直角，進(jìn)而陷入解題誤區(qū).本題借助生4的解題思想，可將問題求解.

新課程下高中數(shù)學(xué)的教學(xué)，要求教師不僅要有啟發(fā)研究、誘發(fā)才能的能力，而且要能通過深入挖掘知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的能力.教師在課堂上要把握問題性原則，問題的設(shè)計(jì)要注意新穎性和層次性，盡力營(yíng)造民主、開放的課堂氛圍，學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn)的多向交流；同時(shí)要把握學(xué)生主體性原則，為學(xué)生提供在課堂上獨(dú)立活動(dòng)的時(shí)間和空間.F