1問題的起源、背景
在教學過程中,筆者發現很多學生在解決焦點弦問題時用時很長,并且計算出錯的概率很大,所以就思考有沒有公式可以讓學生快速解決.
圓錐曲線是高考數學中的重難點,而焦點弦又是圓錐曲線的重要組成部分.對焦點弦的研究,有助于教師平時的教學,提高課堂效率.在探討焦點弦問題時,往往采用一般到特殊的方法,讓學生能夠有直觀的思路,充分地理解焦點弦的解題原理.下面以一道例題淺談橢圓焦點弦問題與大家交流.
2 例題講解
例1過橢圓 的右焦點 F 的直線 ξl , 與橢圓相交于 A,B 兩點,直線 ξl 的傾斜角為 60° ,求 ∣AB∣ 的長.
分析由于已知橢圓的標準方程,可知焦點坐標,知道了直線的傾斜角和直線所經過的一點坐標,可以用點斜式設出直線的方程.通過聯立直線與橢圓方程建立方程組.思路1,直接求出點的坐標,利用兩點之間的距離公式,求出弦長;思路2,利用韋達定理和弦長公式求出弦長.本題主要是以思路2作為解答的方向.
解由題意可知:點 F(1,0) ,直線 ξl 的斜率為 ,
則直線 ξl 的方程為: ·
(2
聯立方程
整理得到: 7x2-12x+4=0 ,
利用根與系數的關系:x1+x=,x1χ2=
利用弦長公式:
可求得:
解題小技巧 由 代入弦長公式
,可以得到:
這樣計算的難度會降低很多.
3追根溯源,展示原理
可以將這道題改編成一般情況進行證明,得出結論,能夠達到秒解的效果.
例2過橢圓 的右焦點 F ,且傾斜角為 α 的直線 ξl 與橢圓相交于 A,B 兩點,求 ∣AB∣ 的長.
解當 α≠90° 時,直線 ξl 的方程可以寫為: y=
k(x-c)(k=tanα) 聯立 化簡為 (k2a2+b2)x2-2k2a2cx+k2a2c2-
a2b2=0 ,Δ=4k4a4c2-4(k2a2+b2)(k2a2c2-a2b2)
化簡為 Δ=4(k2+1)a2b4 · 可以得到:|AB|=2(k2+1)ab2k2a2+62,由于這個公式太過于復雜,現將 k=tanα 代人
中,
(注意這個弦長公式的分子就是橢圓的通徑,記住這個公式后,也把橢圓的通徑記住了,一舉兩得).當 α=90° ,就是橢圓的通徑,滿足上式.在課堂上,教師可以引導學生思考如果過橢圓的是左焦點 F (或者是焦點在
軸上),是否同樣能得到上面的結論.很顯然得到的結論是一致的.通過上述的證明,可以得到橢圓焦點弦的公式262
,這樣利用這個公式,再來解決最開始的例題就容易多了.
4結語
涉及圓錐曲線的問題,普遍題型的計算量比較大,如何減少計算量,優化解題技巧,提高運算速度和準確度,對學生提高成績大有幫助.同時,筆者在教學過程中發現:很多時候學生會花大量的時間和精力去重復做同一類型的題,這樣導致學生的時間不夠用,學習效率不高.針對這種情況,如何優化平時的教學,成為教師應該思考的問題.所以在平時的備課中,教師可以將同一類型的題進行數學建模,當學生遇到這一類型的題時能夠更加快而準地進行解答,節省更多的時間.
新高考標準要求學生充分理解教材,對基本的知識點能夠快速解決,這就需要教師平時在做題時要及時歸納總結,讓學生在縱向思考中,激活數學思維.同時,新高考要求學生有一定的數學建模能力,所以在平時的教學過程,當學生遇到問題時,教師需要引導學生進行一定程度的數學建模,
參考文獻:
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