陳 浩
(西藏民族大學附屬中學 陜西 咸陽 712082)
對一個習題的拓展教學
陳 浩
(西藏民族大學附屬中學 陜西 咸陽 712082)
新課標強調學生的主體能動性,“倡導學生積極主動、勇于探索的學習方式,注重提高學生的數學思維能力”,同時高考也注重對學生數學思維和能力的考察。本文就以“焦點三角形”的教學,談談課本例題的實施與高考的接軌。
習題;高考;點三角形
在《橢圓》學習中,焦點三角形這個知識點是比較重要的。它不僅蘊含了橢圓的定義、離心率,還對后面學習的拋物線、雙曲線等的同類問題具有承上啟下的鋪墊作用。在考查中,常常結合三角形中的相關定理進行考查,靈活性較大,一般屬于中高檔題,需要學生作為重點內容來理解掌握。為此,在教學中本人結合教材習題,嘗試著引導學生對這類問題進行舉一反三的學習,以提高學生的思維和探索能力。
【例1】(新人教版選修2-1,P40練習第3題)已知經過橢圓的右焦點F2作垂直于x軸的直線AB,F1是橢圓的左焦點(見圖1).

圖1
(1)求△AF1B的周長;
(2)如果AB不垂直于x軸,△AF1B的周長有變化嗎,為什么?
解析:對于問題1,同學們很快利用橢圓的定義解答完畢,即|PF1|+|PF2|=2a.所以l=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=20.對于問題2,由問題1可知,△AF1B的周長沒有變化.
為進一步加深對橢圓定義的理解,逐步引導學生認識橢圓的焦點三角形的特征,先讓學生思考例2。
【例2】在例1的橢圓中,如果AF1⊥AF2,求△AF1F2的面積(見圖2).

圖2
在課堂巡視中,發現學生一般采用兩種方法去做。
解析:方法一:設點A坐標(x,y),通過AF1⊥AF2以及點A在橢圓上求出其坐標,所以
方法二:通過求出|AF1|與|AF2|的值,得
顯然,無論哪一種方法,計算都比較繁瑣,所以鼓勵學生去尋找一種更簡便的方法,即不分別求出|AF1|與|AF2|的值,而通過搭建|AF1|+|AF2|與|AF1|2+|AF2|2的關系式,去求|AF1|·|AF2|.學生得到提示,很快得出了這個關系式:|AF1|2+|AF2|2=(|AF1|+|AF2|)2-2|AF1|·|AF2|(向學生指明,這是橢圓焦點三角形的特征之一),
所以2|AF1|·|AF2|=(|AF1|+|AF2|)2-(|AF1|2+|AF2|2)=(2a)2-(2c)2=4b2=64.
在學生感受到利用橢圓焦點三角形特征解題的優越性之后,趁熱打鐵,引導學生思考例3。
【例3】已知F1、F2為橢圓(a>b>0)的兩個焦點,P為橢圓上一點,且∠PF1F2=105°,∠PF2F1=15°,則e等于多少(見圖3)?

圖3
學生發現利用求點P或者求|PF1|與|PF2|是無法解決問題,于是很自然將問題朝橢圓焦點三角形的特征方面思考,可是,同學們還是沒有太大進展。這時,我進一步引導學生從三角形方面入手,讓學生回憶在前面的內容中,我們是如何處理三角形的邊角關系的,又如何將e與已知條件聯系起來呢?學生得到啟發,思路變得越來越清晰了。下面我們來看一下,解答過程。


通過以上三個例題,引導學生歸納關于橢圓的焦點三角形的特征:

特別提醒:(1)解題過程中要注意整體思想的應用,|PF1|+|PF2|與|PF1|-|PF2|可以作為整體相互表示,而不必分別求出|PF1|和|PF2|。
在學生整理好結論之后,要求學生結合剛才學習的內容,獨立練習例4。


點評:本題考查橢圓性質中焦半徑|PF2|范圍的運用和解焦點三角形的基本方法。具有一定的難度。得分的關鍵是利用正弦定理將角化為邊|PF1|、|PF2|的比值,還有定|PF1|+|PF2|=2a的及時參與,最后熟記|PF2|∈(a-c,a+c)。
課后思考:(2007年江蘇15)在平面直角坐標系xOy中,已知△ABC頂點A(-4,0)和C(4,0),頂點B在橢圓
在高考題中,橢圓、拋物線、雙曲線都有涉及焦點三角形的題目,在這里我就不一一列舉了。希望通過對以上例題的學習,我們的同學能在做題中靈活運用焦點三角形的性質進行舉一反三,觸類旁通。這樣不僅可以避免大量繁瑣的計算過程,起到優化解題作用,還可以為學生節約寶貴的考試時間。所以,在圓錐曲線的學習中,對于焦點三角形性質的學習的重要性是不言而喻的。