孔濤
[摘 要] 解析幾何教學是中學數學的重點和難點,如何在高三解析幾何復習教學中提高復習的針對性、有效性、高效性,成為教師復習教學的重要工作.
[關鍵詞] 解析幾何;二輪復習;高三;數學;復習;教學
二輪復習教學是高考前的重要復習,是在一輪基礎上進行的更有針對性的、專題性質的教學復習. 對于高三復習教學而言,一輪復習是系統的、橫向的對各種知識進行梳理,比較全面地對每一章節的每一細微知識點都進行了復習. 與一輪復習不同的是,二輪復習更有針對性、專題性,它能將高考中的熱點問題進行有效的縱向挖深,有效地將各類問題有機整合,成為復習教學必不可少的復習途徑.
解析幾何是中學數學教學的難點和重點,從新知教學開始,學生對于解析幾何的恐懼一直延續到高三復習教學. 經過大量資料研究,造成解析幾何難學的主要原因是:第一,運算量大是學生對其恐懼的首要原因;第二,幾何條件如何轉化成代數語言不能較好地掌握;第三,當變量居多時,無法正確選擇合理變量進而轉化成函數問題求解;第四,解析幾何大部分的問題最終都是轉化成函數求值域的問題,函數最值求解模型能力達不到要求. 從這幾方面來看,解析幾何問題最終造成了學生學習的困難,因此在二輪復習教學時,要研究高考中的熱點問題結合上述造成困難的原因,提高復習教學的有效性和高效性.
[?] 基于高考真題所反映的信息
每年的高考真題,都是大學教授和中學特級教師命題的結晶. 很多高考真題,具備很高的研究價值,這里面既有考綱中對基本知識考查的訴求,還有在教材基本概念、基本知識等層面上進行的提煉和深加工.筆者建議,教師和學生至少要做一做去年的高考真題,讀懂這些真題背后所考查的知識點,有助于二輪復習教學的針對性.
問題1:設F1,F2分別為橢圓+y2=1的左、右焦點,點A,B在橢圓上,若=5,則點A的坐標是________.
分析:本題初看似乎與常規問題的解決有著極為不同的角度,但是細細品味,我們就不難發現高考真題想反映的是設而不求思想,但是這個設而不求需要利用橢圓最基本的性質——對稱性給予呈現. 利用對稱性這樣最基本的性質去考查學生,成為高考問題貼近教材的樸實體現.
[?] 類題同練
我們知道,從解析幾何教學初始到高三復習教學,運算能力一直是解析幾何教學急需解決的重要問題. 學生在運算中,往往對于直線和橢圓、直線和雙曲線、直線和拋物線的各種不同聯立方程極容易算錯,筆者的建議是在二輪復習教學中,采用類題同練的方式,加強計算的針對性,從而減少學生在不同曲線背景下的運算錯誤率.
問題2:已知拋物線C:y2=4x,以M(1,2)為直角頂點作該拋物線的內接三角形MAB. 求證:直線AB過定點.
分析:設直線AB的方程為x=my+b,利用垂直關系及韋達定理,將M點看作兩直線交點,利用軌跡思想,設直線MA的方程為y-2=k(x-1),聯立拋物線方程,用-取代k,可得直線MB與拋物線聯立的方程,進而求得定點(5,-2).
類題1:把M點換成坐標原點,拋物線方程:y2=2px(p>0),則OA⊥OB時,直線AB過定點(2p,0). (教材中的基本知識)
類題2:若kMA·kMB=r(常數),則直線AB必過定點.
類題3:若kMA+kMB=0,則直線AB的斜率為定值.
如圖2,以AB為直徑的動圓滿足交點M在圓內,可以編制類題:
類題4:若將點M設為拋物線上任意一點,則直線AB必過定點.
類題5:若將點M設為圓上任意一點,則直線AB必過定點.
類題6:將拋物線換成橢圓,直線AB也必過定點
[?] 同題多變
二輪復習要注意問題的多變性,有些問題就是不斷地在改變條件或者結論,要注重這樣同一類型問題的多變,在二輪教學中進行這樣的教學設計特別有助于教學的高效性.
問題3:橢圓+=1的焦點為F1,F2,點P為其上動點,當∠F2PF2為鈍角時,求點P橫坐標的范圍.
變式1:橢圓+=1的焦點為F1,F2,是否存在點P,使得∠F1PF2為直角?(≤e<1即可)
變式2:橢圓+=1的焦點為F1,F2,在橢圓上滿足PF1⊥PF2的點P的個數有______個. (2個)
變式3:橢圓+=1,若θ表示焦周角∠F1PF2,求證:S△F1PF2=b2tan.
變式4:點A1,A2是橢圓+=1長軸的兩端點,點P是橢圓上動點,則kPA1·kPA2=______.
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變式5:雙曲線-=1上存在一點P滿足∠FPF為直角的充要條件是離心率滿足e≥.
變式6:雙曲線-=1,若θ表示焦周角∠FPF,求證:S△F1PF2=b2cot.
變式7:點A1,A2是雙曲線-=1長軸的兩端點,點P是雙曲線上的動點,則kPA1·kPA2=____.
同題多變使得教學的寬度大大地拉長了,針對同一問題演變出的很多近似的條件或結論都有了一定的了解,這種同題多變的二輪復習方式也給予教師在教學中有所啟示.
[?] 條件轉化的合理性
學生之所以認為解析幾何問題較難,是對如何轉化題中的條件還具備不確定性. 很多學生從解析幾何學習的第一天就沒弄明白,解析幾何是用什么樣的方法解決什么樣的問題!二輪復習中,教師需要引導學生加強這一思想的滲透:用代數運算的方式解決幾何曲線問題,用合理的代數方式轉化條件中的幾何表述,注重積累的基礎上,提高條件轉化的合理性.
問題4:已知拋物線C:y2=-2px(p>0)上橫坐標為-3的一點,與其焦點的距離為4.
(1)求p的值;
(2)設動直線y=x+b(b>3)與拋物線C相交于A,B兩點,問:在直線l:y=2上是否存在與b的取值無關的定點M,使得∠AMB被直線l平分?若存在,求出點M的坐標;若不存在,說明理由.
分析:第(1)問顯然利用拋物線的定義求解;對于第(2)問,學生最大的疑問是如何用代數的語言描述“∠AMB被直線l平分”,很多學生腦海中沒有正確形成問題解決的代數思路:利用kAM=-kBM將幾何條件轉化成合理的代數語言.
[?] 加強函數最值模型的處理
解析幾何問題大都在求解變量范圍,這勢必與函數最值休戚相關. 中學數學說到底,還是變量問題的研究,這就和中學數學的核心章節——函數密不可分. 可以這么說,求解函數最值模型的熟練程度,是區分優秀學生與否的一個標志. 二輪復習中,教師需要精挑細選典型函數模型為本的解析幾何問題,在教學中更有側重地加以引導,從系統的角度審視,有助于優秀學生更上一層樓.
問題5:如圖3,點F是拋物線x2=2py的焦點.
(1)求拋物線的方程;
(2)若點P為圓O上一動點,直線l是圓O在點P處的切線,直線l與拋物線相交于A,B兩點(A,B在y軸的兩側),求四邊形OAFB的面積的最小值.
本題利用動點坐標設置了問題的求解,在求解過程中,使用動點縱坐標建立函數模型,運用整體思想的介入形成了二次函數模型,進而求解. 值得注意的是,解析幾何中的大部分問題最終涉及的函數還是一些基本初等函數,如二次函數模型、對勾函數模型等,不過轉化過程往往需要整體思想介入才能顯現出來,二輪復習教學要加以引導.
總之,二輪解析幾何復習是提高該知識高度的一個時間點,從多年教學經驗來看,上述經驗結合編制校本學情的資料,以微型專題的形式介入,對于學生后續時間段內進一步提高解析幾何有重要的作用. 筆者反對二輪復習階段,無目的、無針對性的訓練,不研究、不落實的訓練是浪費時間,降低效率,因此以筆者淺薄之見提出一些二輪復習的想法,不成熟之處還請讀者批評指正.