盧平



[摘? 要] 在圓錐曲線綜合題探究中,需要關注問題類型,整合條件突破過程,總結類型題的求解策略. 同時要精選問題開展應用探究,幫助學生內化吸收,提升學生的解題思維. 文章圍繞一道圓錐曲線綜合題展開解題探究,并提出相應的教學建議.
[關鍵詞] 圓錐曲線;存在性;定值;面積
圓錐曲線是高中數學的重難點知識,涉及函數、直線、解析幾何等相關知識. 研究位置關系,聯立方程簡化問題、轉化條件,使用對應技巧整合條件、構建思路是常規解題策略. 下面結合實例深入探究.
引例探究
1. 問題呈現
(1)求橢圓C的標準方程;
2. 思路分析
題設兩問,第(1)問根據上述核心條件即可求解;第(2)問整體上可視為存在性問題,涉及定值分析,面積最值求解,綜合性極強,需要采用“聯立方程—整合韋達定理—構建面積模型”的策略. 具體求解時建議采用分步突破轉化的方式.
3. 過程突破
(2)探究存在性問題,采用分步突破轉化的方式.
第一步,聯立方程,整合韋達定理.
第二步,利用向量,轉化定值條件.
第三步,構建模型,分析面積最值.
解后反思
上述針對一道圓錐曲線綜合題展開解題探究,涉及圓錐曲線、解析幾何、代數方程、不等式等相關知識. 題設兩問,第(1)問為常規的求圓錐曲線的方程,第(2)問則是綜合性極強的應用題. 下面進一步思考,探索求解方法,總結求解策略.
1. 探索求解方法
上述求解圓錐曲線的兩問采用的是常規方法,第(1)問構建模型轉化面積條件,推導其中的特征參數;第(2)問則是聯立構建,重點轉化分析向量運算. 實際上對于上述兩問,還可以采用不同的解法,下面具體探究.
2. 總結求解策略
上述第(2)問有極強的綜合性,實際上屬于圓錐曲線的常見類型題,下面總結對應的求解策略.
(1)存在性問題的求解策略.
特殊值(點)法:對于一些復雜的題目,可通過探究其中的特殊情況,得到所求要素的必要條件,然后再證明所求要素也可使得其他情況均成立.
核心變量的選取:由于解決存在性問題的核心為求出未知要素,因此通常以該要素作為核心變量,其余變量作為輔助變量,必要時再消去.
核心變量的求法:
①直接法:利用條件與輔助變量直接表示所求要素,并求解.
②間接法:若無法直接求解要素,則可將核心變量整合到條件中,列出關于核心變量與輔助變量的方程(組),利用方程思想求解.
(2)定值問題的求解策略.
①確定一個(或兩個)變量為核心變量,其余變量均利用條件用核心變量進行表示.
②所求表達式用核心變量來表示(有的甚至就是核心變量),然后化簡,看能否得到一個常數.
(3)問題的求解策略.
①直接求解:尋底找高,需要確定兩條線段的長度,為簡化運算,通常優先選擇坐標法,即用坐標來表示底(或高).
②分割法:將不規則多邊形分割成若干個面積易于計算的三角形.
應用拓展
問題2 已知橢圓C的中心為坐標原點,焦點在x軸上,橢圓C上的點到準線的最短距離為2,且橢圓C上的點到焦點的距離的最大值為3. 設A,F分別為橢圓C的右頂點和左焦點,過點F的直線交橢圓C于點M,N,直線AM,AN分別與直線l:x=-3交于點P,Q.
(1)求橢圓C的方程;
(2)證明:直線FP和直線FQ的斜率之積為定值;
(3)求△AFP與△AFQ面積之和的最小值.
評析 上述圓錐曲線問題設計了三個小問,其中后兩個小問為核心之問,分別是:證明斜率之積為定值,求解面積之和的最小值. 證明斜率之積為定值,先將斜率之積用核心變量表示出來,然后化簡求出常數(定值). 求解面積之和的最小值,則尋底找高直接構建模型,將其轉化為關于核心變量的函數,再利用不等式的性質求解.
教學建議
上述對圓錐曲線綜合題進行探究解析,總結方法策略,并強化應用,其探究思路有一定的參考價值. 下面結合教學實踐進一步思考,提出相應的教學建議.
1. 挖掘知識考點,透視問題本質
圓錐曲線問題是高中數學的核心問題,需要學生歸納題型,掌握對應的解法. 解題教學的初始階段,需要引導學生關注問題特征,挖掘其中的知識點,透視問題本質. 可從以下三方面進行:一是讀題審題,結合圖形理解題意;二是重點關注其中的核心條件和問題,挖掘其中的知識點,明確問題考查的內容;三是聯系教材,深入思考問題,透視問題本質,明晰問題考查的重點知識、方法,為后續解題思路的探索做鋪墊.
2. 過程解析探究,整合方法思路
圓錐曲線問題的綜合性較強,探究時建議采用過程解析、方法思路整合的策略. 即圍繞類型問題,總結破解方法和策略. 以問題1的第(2)問為例,采用的是分步突破轉化方式,即先分步拆分解題過程,然后針對問題(存在性問題、定值問題、面積問題)總結求解策略. 教學中建議采用這種方式,設置例題引導學生分步拆分解題過程,然后圍繞核心問題總結方法策略,讓學生明晰類型問題的探究思路.
3. 強化解法應用,拓展解題思維
在解題教學中,要注意完成方法思路整合后,精選問題引導學生進一步探究,強化解法應用. 應用探究可分為三個環節:第一,引導學生分析問題,定位問題,思考求解方法;第二,構建解題思路,探索過程,求解問題;第三,反思解題過程,思考解題使用的方法和策略,完善解法. 教師要關注學生的思維變化,適度引導,拓展學生的思維,幫助學生內化吸收,形成自我的求解策略.
寫在最后
圓錐曲線綜合題涉及眾多知識點,解題探究中要關注核心之問,明晰類型問題,總結破解方法和策略. 在教學中,教師要注意課堂引導,給學生留足思考時間,培養學生的解題思維;合理滲透數學思想方法,提升學生的綜合素養.