梁修曦
(湖北省十堰市鄖陽中學 442000)


圖1

生2:也可直接設MN的方程為y=kx+m,利用kAM·kAN=-1求得m與k的關系式,從而得到定點的坐標.
師:這兩種思路都很好,請你們寫出求解過程.



師:這兩種方法均為證明直線恒過定點問題的通性通法. 比較來看,那種方法稍好一些呢?
生3:方法1思路簡潔,依照題意直接計算即可.
生4:方法2目標明確,求哪條直線過定點,就設哪條直線方程為y=kx+m,再尋找m與k的關系式,計算都很常規.
生5:兩種方法都差不多.
師:既然大家難以取舍,接下來我們看變式1,再次體驗一下.
變式1在問題1中,將A點坐標改為(2,0),其他條件和求證不變.


師:其他同學有什么辦法解決這個問題嗎?
師:回答正確,我們在解決定點問題中,有時要靈活運用圖形的幾何性質幫助我們的計算.再次對比,我們發現:方法1涉及到方程的化簡,有時會比較復雜,而方法2的計算量就稍小一些,運用起來更方便.
生9:問題1還有更簡單的解法!
師:好,請你給大家講一講.
生9:因為這里是兩直線的斜率之積等于-1,我們可以聯想到韋達定理.

師:非常精彩!這是此類問題的一種巧解.聯想到韋達定理,巧妙地將橢圓方程變形為以斜率為主元的二次方程,使計算量大幅減少,值得大家學習!


圖2



綜上知,以MN為直徑的圓恒過定點(0,1).
師:回答正確,這就是“找定點”問題的通性通法.其步驟是:先假設存在符合題目條件的點,再化圖形特征為代數計算,看能否找到方程的解.最后再驗證方程的解是否符合題目要求.其中會涉及到恒成立或代數式為定值的問題,需認真觀察式子的結構,找到對應的辦法.
最后,請大家再觀察問題1和2,它們有什么聯系?
生11:它們是對偶問題,問題1是已知以MN為直徑的圓過定點,求直線過的定點;問題2是直線轉動,求圓過的定點.
師:對,它們其實是同一個問題從兩種不同角度設問.這類問題有一個一般性結論,大家下課后可以繼續探究:

在備本節復習課時,筆者的主要思路是設計一組關聯題目,求解時能用到“證定點”和“找定點”兩類問題的全部方法和技巧.問題1是一個“證定點”問題,解答中涵蓋了動點坐標設題法和動直線方程設題法,為了比較兩種方法的優劣,引入了變式1,同時也滲透了利用圖形對稱性輔助計算的技巧;利用韋定理巧解則是本節課的意外收獲,體現了學生思維的靈活多變.問題2是一個“找定點”問題,它需要“先猜后證”,把動態幾何特征變化轉化為代數計算,進而找到定點.而對恒等式的處理,也是學生的弱項,需要學生具備良好的觀察和分析能力.最后,通過對比,看清問題1和2的本質是同一個問題的兩種不同角度設問,進而提煉總結出一般性的結論.
總之,定點問題在高中圓錐曲線教學中是熱點問題,也是一個難點,它既考查學生的計算推理能力,更注重學生對動態問題的處理能力,鍛煉學生熟練地將“數”的計算與“形”的分析結合起來.圓錐曲線章節的復習課更需要精心地設計問題,通過橫向深挖縱向拓展,一方面可以減少部分重復的計算,直接進入核心的思維環節,又可以促進學生構建完整的知識網絡,讓課堂更高效生動.