福建省寧化縣第一中學 曹光榮
淺談圓錐曲線解題教學的優化
福建省寧化縣第一中學 曹光榮
圓錐曲線是高考的重要內容。圓錐曲線小題以其構思精巧,重在思維靈活性上取勝。圓錐曲線大題則以其復雜的計算,思維的難度讓不少學子望而生畏。如何讓圓錐曲線題變得更加“平易近人”,讓學生學習起來更有效,做起來能夠從容應對呢?除了熟能生巧,多做真題訓練以外,更重要的是我們在教學中要幫助學生優化解題步驟與過程,使圓錐曲線小題、大題都能夠有地方想,有地方展開思路,從而順利解決圓錐曲線問題。
整體思維也是一種態度,如學習圓錐曲線時,我對學生說:“圓錐曲線的題目表面上看是計算量很恐怖的難題,但總體上看,卻是直線與圓錐曲線的浪漫相遇。它們相遇,相戀,相知,纏纏綿綿的過程在解題過程中淋漓盡致地演繹出來了。”這樣就給很難纏的圓錐曲線問題涂上了一些浪漫色彩,使處于青春期的他們愛學樂學。當然,在解題過程中,也常常應用“設而不求”整體代入的技巧,也應用到整體思考判斷解題過程。特別是在化簡過程中,需要把一些代數式看成一個整體,這樣使解題過程特別簡潔。下面的例子中我們也會看到這一點。
在圓錐曲線與直線聯立時,抓住主元化簡,能夠迅速寫出二次方程,使整個化簡步驟快捷而且準確。我們來看一個例子。
例1 已知橢圓中心在原點,一個焦點為F(-1,0)。求這類橢圓中與直線l:2x-y+3有公共點且離心率最大的橢圓方程。

如果能夠在計算過程中注意觀察,就容易發現消去的項,剩下的項,從而幫助學生消除畏懼心理,即:
我們知道,在圓錐曲線大題中,一般第一小題比較簡單,主要是求出圓錐曲線的一些待定系數,可以看成是解題熱身。第二小題才是真正開始進入狀態,這時圓錐曲線可以說是已經固定了,或者說是“死”的,而直線則是“活”的。我們的解題,就是這條“活”的直線圍繞“死”的圓錐曲線發生的一系列的“悲歡離合”的故事。對于直線,我們一般情況下是設y=kx+b,這時我們要討論斜率k不存在的情況。但如果直線過x軸上定點(一般就是橢圓、雙曲線、拋物線焦點),那么我們就設直線方程為x=mx+a,這樣不僅可以避免討論斜率不存在的情況,還可以簡化計算并化簡。同時,也體現了x與y的對等地位,即y=kx+b與x=mx+a體現的是x與y的地位對等。
我們還要通過知識整理,加強整體思維的訓練。如,對于拋物線,我們來研究過焦點的直線,它與拋物線交于A、B兩點,與x軸的夾角為θ,則則這八個量之間可以“知二求六”。這里我總結了以下八個公式:③⑥
這樣系統化的總結可以加強學習之間的聯系,增強對比與區分。當然,知識的系統化是一個需要長期堅持、總結的過程。如,從以上拋物線的公式如何推廣到橢圓、雙曲線,則在更大層面上建構起系統化的整體思維。
其實,例1也可以轉化為平面幾何中的求距離最小問題。如我們已知橢圓的左焦點為F(-1,0),則右焦點為F1(1,0)。又問題轉化為在直線2x-y+3=0上找一點P,使最小。方法很經典,也很簡單:找出F的對稱點,連接, 交直線于P,則P為所求點,而
圓錐曲線是一座等待我們開采的金礦,表面上看是不可捉摸的靈活的小題,或者繁雜計算的大題,但其中卻蘊含著可以不斷優化的思考過程。讓我們一起努力,把這座美麗的金山呈現在學生的面前,讓他們更加樂學,愛學!