吳建軍 趙建麗
摘 要:在教學中不能忽略知識的產生和發展過程,只有讓學生親身經歷了,才會有很深刻的印象和透徹的理解。正如“問渠哪得清如許,為有源頭活水來”,少一些死記硬背,多一些理解記憶,才能靈活應用,真正提高學生的分析理解能力,這是在教學中應該堅持的方法。
關鍵詞:動手操作;理解記憶;靈活應用
圓錐曲線中,橢圓和雙曲線的概念都可以通過動手操作完成,并且操作簡單方便,而拋物線的給出卻不容易,這也是導致教師忽略的原因之一。正是動手操作的缺失,使得學生在遇到運用拋物線定義解題時,不能靈活。
比如下列一組題目:
1.動圓過點(1,0),且與直線x=-1相切,則動圓的圓心的軌跡方程為________________。
2.若點P到直線y=-1的距離比它到點(0,3)的距離小2,則點P的軌跡方程為________________。
3.設點F為拋物線y2=4x的焦點,A,B,C為該拋物線上三點,若++=,則++=( )。
A.9 B.6 C.4 D.3
4.已知拋物線y2=2x的焦點是F,點P是拋物線上的動點,又有點A(3,2),求PA+PF的最小值,并求出點P的坐標。
這些全都是利用拋物線定義來解的題目,有些學生不會,或者感覺很陌生,主要是對定義的由來沒有深刻印象,因為缺少動手操作,缺少親身經歷。人教B版中拋物線定義的給出方式很好,但在實際課堂中常常因為各種原因,沒有讓學生實際操作,造成學生對拋物線的定義只是死記硬背,不會靈活應用。
針對這種現實情況,結合自身的教學實踐,我摸索出了拋物線的定義教學的幾點做法:
一、畫拋物線
讓學生親自畫拋物線,體會定義由來的方法,介紹如下:
1.工具
畫拋物線的圖象,需要借助鉛筆,帶刻度的直尺,圓規。
2.原理
到定直線距離相等的點在一條和定直線平行的直線上,然后從該直線上通過圓規畫弧,找到該直線上到定直線和定點距離相等的兩個點,最后用光滑的曲線將所找到的點連起來,便畫出了一條拋物線。
3.具體做法
(1)為了便于找點,先令定點F到定直線l的距離為2,作直線l1與l的距離為1,以F為圓心,1為半徑畫弧,與l1交于一點P1;然后作直線l2與l的距離為2,以F為圓心,2為半徑畫弧,與l2交于兩點P2,P3;再作直線l3與l的距離為3,以F為圓心,3為半徑畫弧,與l3交于兩點P4,P5;以此類推,作直線l4,l5與l的距離為4,5,以F為圓心,4,5為半徑畫弧,與l4,l5交于點P6,P7,P8,P9等等,然后用光滑曲線聯系起來。
(2)改變定點F到定直線l的距離為4,再畫一遍。
(3)改變定點F到定直線l的距離為ρ,該如何處理?
畫出圖象,再去分析拋物線上的點滿足的幾何條件,給出拋物線的定義,學生易于接受,效果比較好。
二、拋物線標準方程的推導
在拋物線標準方程的推導中,我采取了放給學生,讓學生自己推導的方法。
在教學中,學生給出了三種建系的方法,分別是以K,F及K,F的中點為坐標原點來建系,我把學生分成三組,分別去嘗試推導,然后去比較三種方程形式的特點,最后確定以K,F的中點為坐標原點來建系比較方便和簡潔。
1.以K為坐標原點建系,則F(p,0),l∶x=0,設拋物線上任意一點M(x,y),則M(x,y)到定直線l∶x=0的距離d=x,MF=,由拋物線定義可知x=化簡得:y2=p2-2px。
2.以F為坐標原點建系,則F(0,0),l∶x=-p,設拋物線上任意一點M(x,y),則M(x,y)到定直線l∶x=-p的距離d=x+p,MF=,由拋物線定義可知x+p=,化簡得:y2=p2+2px。
3.以K、F的中點為坐標原點建系,則F(,0),l∶x=-,設拋物線上任意一點M(x,y),則M(x,y)到定直線l∶x=-的距離d=x+,MF=,由拋物線定義可知x+=化簡得:y2=2px。
通過三種不同建系方法下的方程的比較,讓學生明確建系方法不唯一,只是每種建系方法對應于不同的拋物線的方程,根據數學中的簡潔原則,我們選擇了以K,F的中點為坐標原點建立直角坐標系;并且在推導過程中,學生了解了焦點坐標和準線方程都與有關系,而p的含義是焦點到準線的距離;另外也知道了方程中一次項的系數為什么是2p,有助于大家記憶拋物線的標準方程。
三、關于拋物線定義的應用
在應用拋物線定義時,遇到拋物線上的點到焦點的距離,要把它化為到準線的距離,究其原因是我們研究的拋物線的準線都是與坐標軸平行的直線,點到準線的距離比點到焦點的距離好表示,運算起來更加簡便。但是不轉化也可以解決問題,比如求拋物線y2=4x上的點P(3,y0)到拋物線焦點F的距離。
解法一:拋物線的準線方程為x=-1,拋物線y2=4x上的點P(3,y0)到拋物線焦點F的距離即到準線的距離d=3-(-1)=4。
解法二:拋物線焦點F(1,0),將點P(3,y0)帶入拋物線y2=4x中的,y02=12,y0=±2,設P(3,2)則,PF==1即點P(3,y0)到拋物線焦點F的距離為4。
開篇提到的幾個題目,在學生理解和掌握了定義由來和標準方程的推導之后,就很簡單了。我們在教學中不能忽略知識的產生和發展過程,只有讓學生親身經歷了,才會有很深刻的印象和透徹的理解。正如“問渠那得清如許,為有源頭活水來”,少一些死記硬背,多一些理解記憶,才能靈活應用,真正提高學生的分析理解能力,是在教學中應該堅持的方法。
編輯 李琴芳