關(guān)于平面解析幾何復(fù)習(xí)中學(xué)生運算能力培養(yǎng)的幾點思考

李仲名（江蘇省昆山震川高級中學(xué)）

關(guān)于平面解析幾何復(fù)習(xí)中學(xué)生運算能力培養(yǎng)的幾點思考

李仲名
（江蘇省昆山震川高級中學(xué)）

一、問題的提出

平面解析幾何（以下簡稱“解幾”）是高考考查的重點內(nèi)容，高考中解幾的得分常常不盡如人意。學(xué)生普遍認(rèn)為解幾難，難在繁瑣的運算。因此，提高解幾的得分，運算能力是關(guān)鍵。筆者對此做了一些有益的探索。

二、對運算能力的認(rèn)識

一些師生認(rèn)為運算能力就是“死算”的能力，這樣的理解是片面的。筆者認(rèn)為：運算能力是“想”指導(dǎo)下的“算”；既檢驗學(xué)生的知識水平，又考驗他們的心理和意志。算，包含了算法、算理、策略，需要思考和甄別。不合理的算法導(dǎo)致繁瑣，不能直擊量與量之間的聯(lián)系，最終很容易放棄。因此，學(xué)生的運算能力，最終取決于學(xué)生的思維能力。

三、如何培養(yǎng)學(xué)生的運算能力

1.提高認(rèn)識

提高學(xué)生的運算能力，就要對解幾的計算有正確的認(rèn)識：解幾是用代數(shù)的方法研究幾何問題，運算是不可避免的，出現(xiàn)一些復(fù)雜運算也很經(jīng)常，培養(yǎng)學(xué)生的運算能力是解幾教學(xué)的一項重要任務(wù)。算是我們學(xué)科教學(xué)的要求，也是我們學(xué)生應(yīng)具備的一種能力，因此，要讓學(xué)生明白：不能怕算，要重視算。

2.重視基礎(chǔ)知識、基本方法的復(fù)習(xí)

提高學(xué)生的運算能力，著眼點還是要重視基礎(chǔ)知識、基本方法。融會貫通了，才能為我們尋求合理簡單的解法打下堅實的基礎(chǔ)。例如：2011年江蘇高考第（18）題：如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，M，N分別是橢圓的頂點，過坐標(biāo)原點的直線交橢圓于P，A兩點，其中點P在第一象限，過P作x軸的垂線，垂足為P，連接AC，并延長交橢圓于點B，設(shè)直線PA的斜率為k。

①當(dāng)直線PA平分線段MN，求k的值；

②當(dāng)k=2時，求點P到直線AB的距離d；

③對任意k＞0，求證：PA⊥PB。

本題的第③問意味深長，給了不同層次學(xué)生以不同的發(fā)揮空間。如果學(xué)生設(shè)出點P的坐標(biāo)，由橢圓的對稱性得出點A的坐標(biāo)，由于點C是點P在x軸上的投影，因此，點C的坐標(biāo)已知，從而直線AB的方程可得，用直線AB的方程與橢圓方程聯(lián)立，可將點B的坐標(biāo)計算出，從而可以證得kPA·kPB=-1，得到PA⊥PB。這一思路看似簡單自然，但由于運算量很大，能夠證得結(jié)果的學(xué)生少之又少。如果我們的學(xué)生能夠充分利用橢圓的對稱性，挖掘圖形的幾何特征，再利用“點差法”這種解決直線與橢圓的基本方法，就能很輕松地化解繁瑣運算，獲得問題的簡捷解法。

設(shè)A（x1，y1），B（x2，y2），A，B中點N（x0，y0）則P（-x1，-y），C（-x1，0）

解幾是代數(shù)與幾何的結(jié)合體，既要重視代數(shù)的運算與推理，又要關(guān)注幾何性質(zhì)的應(yīng)用。既要重視“死算”，又要重視“巧算”。但不管怎么算，都要以基礎(chǔ)知識，基本方法為依托。因此，重視基礎(chǔ)，打好基礎(chǔ)，是提高解幾運算能力的關(guān)鍵。

3.巧代換，妙轉(zhuǎn)化

運算能力強(qiáng)不強(qiáng)，主要看學(xué)生對字母的運算，特別是涉及多元變量運算問題的處理和應(yīng)變能力，能否化繁為簡成為關(guān)鍵。我們看2012年的江蘇高考第（19）題：如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓的左、右焦點分別為已知（1，e）和都在橢圓上，其中e為橢圓的離心率。

①求橢圓的離心率；

②設(shè)A，B是橢圓上位于x軸上方的兩點，且直線AF1與直線BF2平行，AF2與BF1交于點P。

（ii）求證：PF1+PF2是定值。

以上解法中，我們在計算出左焦半徑AF1后，沒有重復(fù)解方程組求右焦半徑BF2，而是用-m代換①式中的m，即為右焦半徑的BF2長，代換思想的產(chǎn)生，取決于學(xué)生對橢圓幾何性質(zhì)的理解與應(yīng)用。當(dāng)然，如果學(xué)生能夠延長AF1交橢圓于點B1，由橢圓的對稱性知：線段BF2=B1F1將兩條焦半徑變成一條過右焦點的弦。利用焦半徑公式問題轉(zhuǎn)化為再利用韋達(dá)定理，問題很快獲解。巧妙地將問題轉(zhuǎn)化，化陌生為熟悉，避免了求交點坐標(biāo)，從而減少了大量的繁瑣運算。對理科學(xué)生，還可以通過建立極坐標(biāo)系，將問題轉(zhuǎn)化為，其中e，p為常數(shù)，解出cosθ，得到tanθ即為斜率。因此，巧妙代換，合理轉(zhuǎn)化，也是提高學(xué)生運算能力的重要思想與途徑。

4.復(fù)習(xí)建議

在解幾的復(fù)習(xí)課上，要多給學(xué)生時間和空間，讓學(xué)生多動筆，多思考，親身經(jīng)歷求解過程。不要出現(xiàn)老師代替學(xué)生運算的現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)，解幾復(fù)習(xí)課中，老師為了趕進(jìn)度，往往分析一下解題的思路就把答案報給學(xué)生，這就是典型的老師代替學(xué)生運算的現(xiàn)象；加強(qiáng)算法、算理以及運算策略的指導(dǎo)，提高學(xué)生的運算求解能力；重視代數(shù)運算的同時，要注意對幾何性質(zhì)的挖掘，達(dá)到簡化運算的目的；加強(qiáng)考試心理指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生意志品質(zhì)。

總之，只要我們提高認(rèn)識，打好基礎(chǔ)，重視策略，學(xué)生運算能力的培養(yǎng)與提升就指日可待。

·編輯王團(tuán)蘭