張薇



[摘? 要] 解析幾何復習備考階段,需要對其知識與方法進行梳理,回歸教材基礎,歸納簡算方法,開展一題多解,總結二級結論. 研究者對解析幾何內容進行綜合分析,結合高考提出四點復習建議,以期對教師教學與學生備考有所幫助.
[關鍵詞] 解析幾何;備考;教材;簡算;多解;結論
綜合分析
解析幾何是高中數學的重難點知識,在高考中有極為重要的地位,常作為壓軸題出現,考查學生的綜合能力. 小題中以基本概念和性質為主,大題中則更關注其綜合性,如弦長問題、存在性問題、定值定點問題等. 備考探究中需要對解析幾何知識進行整合,明確高考大綱及常規考查方式,下面為新課標與高考大綱對解析幾何復習與考查的要點的整合.
(1)結合平面直角坐標系,認識直線、曲線的幾何特征,建立對應的標準方程.
(2)運用代數法認識幾何圖形的性質,了解直線與曲線之間的位置關系,運用幾何法解決數學問題、實際問題,感悟其中的數形結合思想.
(3)根據幾何問題的圖形特點,利用代數語言將幾何問題代數化,通過分析幾何問題及其圖象,探索問題解決思路.
(4)運用代數法分析幾何圖形,推導常用的結論,并對代數相關結論進行合理的幾何剖析,構建幾何與代數的對應關系.
(5)探究并重視解析幾何中的數學思想,注重提升學生的直觀想象、數學運算、邏輯推理、數學建模和數學抽象等素養.
復習建議
關于解析幾何的備考探究,要注重學生知識與能力的全面提升. 實際教學中要圍繞高考考點,梳理整合重點知識,明確教學目標. 總體上可細分為三大要點:一是直線的傾斜角、斜率及方程的整合;二是曲線的定義、標準方程、幾何性質的整合;三是構建直線與曲線的知識聯系,探求綜合性問題的破解方法. 下文圍繞解析幾何經典問題,對解析幾何備考內容進行探索,提出相應的備考建議.
1. 追本溯源,夯實基礎
高考經典問題為復習備考提供了指向,考題實際上源于教材又高于教材,常以教材習題為背景而整合命制. 因此復習備考時可對考題進行溯源探究,關注其命制過程,總結解析思路、破解方法.
例1 設F為拋物線C:y2=4x的焦點,點A在C上,點B(3,0),若AF=BF,則AB=(? )
溯源:本題為2022年高考全國乙卷理數第5題,為拋物線焦點問題. 實際上,本題與人教A版選擇性必修第一冊3.3.2中的例4相似. 本題解析的關鍵是將線段相等(AF=BF)轉化為兩點(點A,B)間的距離.
備考建議:復習備考要引導學生回歸教材,重視教材的核心價值;要認真研究并立足教材中的例題和習題,但不能拘泥于教材;要適度開發教材,引領學生再理解例題和習題、知識內容、數學思想等,使學生從問題中突破,在解題中升華;要讓學生注意知識間的內在關系,幫助學生完善知識體系.
2. 優化過程,強調運算
“運算過程煩瑣、復雜”是解析幾何的特征,對學生的運算能力有較高要求. 學生在考場上需要快速確定解題思路,找到優化過程的方法. 因此,復習備考要引導學生構建運算過程,優化運算方法,總結運算技巧,強化運算訓練,不斷提升學生的運算能力.
(1)求C的方程;
(2)點M,N在C上,且AM⊥AN,證明:直線MN過定點.
解析 本題為一道解析幾何綜合題,第(2)問為核心之問,其證明過程中的運算較為煩瑣,需要優化運算方法、關注簡算技巧.
①簡算技巧1——整體代入.
②簡算技巧2——因式分解.
(**)式為含參方程,需要對其進行因式分解,是解題的關鍵和難點之一.(**)式可先通分,再整理為4k2+8km+3m2-2m-1=0,將兩個參數中的一個視為未知量,另一個視為常數,然后對其進行因式分解.
備考建議:“過程優化,簡算推導”是解析幾何問題分析運算的關鍵,有助于考場節約時間,提高解題效率. 解析幾何問題中的簡算技巧有很多,教學中要指導學生總結歸納,充分掌握簡算技巧的精髓. 在此總結常用的四種:
(1)設而不求,整體代入. 該技巧常用于直線方程與曲線方程聯立推導中,如上述問題利用該技巧將向量積轉化為含參方程.
(2)活用定義,巧用性質. 對于部分解析幾何問題,要靈活運用其定義和性質,如涉及解析幾何焦點、準線的問題,可以嘗試直接運用對應定義轉化距離條件.
(3)借用幾何性質. 數形結合是研究解析幾何的重要方法,對于其中的運算問題,必要時可以借用對應的幾何性質,直接推導結論. 如中位線的幾何意義、向量積為零的幾何意義等.
(4)主元設定,靈活轉換. 該技巧常用于含有兩個參數的方程的簡算,對于方程中的兩個未知數,可以設定主元,靈活轉換,對方程進行因式分解. 如上述簡算技巧2中的因式分解,方便求解參數關系.
3. 一題多解,思路拓展
復習備考需要注意解析幾何問題的多解探索,幫助學生拓展思路. 既需要注重通性通法,還需要重視一題多解的探究. 一題多解的探究可以從兩個方面進行:一是探究多解的方法;二是探究多解的思路構建.
(1)求C的方程;
解析 本題是一道解析幾何綜合題,第(2)問為核心之問,求解兩直線的斜率之和,可采用不同的方法來設定直線的方程.
方法1:設直線的點斜式方程.
方法2:設直線的斜截式方程.
方法3:設雙直線二次曲線系方程.
備考建議:開展一題多解的探究是復習備考的重要環節. 在該環節中,要指導學生完成兩方面的內容:一是總結類型題的常規解法,即通性通法;二是在此基礎上開展多解思路、多解視角、多解方法、多解技巧等的分析.
總結歸納,活用二級結論
面對圓錐曲線問題時,活用一些二級結論可以簡化解題過程,提高解題效果. 因此復習備考時應整理一些關于圓錐曲線的二級結論,包括兩點:一是二級結論的內容,二是二級結論的類型.
備考建議:圓錐曲線的二級結論較多,涉及眾多知識內容,教學探究中需要引導學生注意兩點:一是總結歸納二級結論的類型;二是探索證明二級結論,挖掘其背后的性質原理,深刻理解其內涵.
圓錐曲線的二級結論類型豐富,包括與“焦點三角形”面積相關的二級結論,與“中心弦”性質相關的二級結論,與“中點弦”性質相關的二級結論,與“焦點弦”性質相關的二級結論.
寫在最后
解析幾何的知識內容較多,涉及眾多考點,復習備考階段需要對考點內容進行梳理. 教學中教師要圍繞高考大綱引導學生夯實知識基礎,總結歸納方法,拓展解題思維. 上文所提的四大備考建議是基于考向的總結,教學時可結合考題進行強化,促進學生知識與能力的全面提升.