一道高考试题的多解、多思与多变
2018-11-29虞懿
虞懿
2017年高考已经落下帷幕,笔者特别关注了全国卷I理科第10题,这是一道集抛物线的方程、直线与抛物线的位置关系、焦点弦长之和的最值问题等知识于一体的综合性客观题,此题看似平淡,却精彩纷呈;看似常规,却彰显能力,本文拟从一题多解、一题多思与一题多变等角度作一探析,供读者参考.
1题目再现
例(2017年高考全国新课标卷I.理10)已知F为抛物线C:y2= 4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A,B两点,直线f2与C交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为
A.16
B.14
C.12
D.10
2立意解读
本题题面简洁、意境幽深、内涵丰富,可以从多个角度思考求解,细细赏玩,感觉韵味十足,本题主要考查了抛物线的定义、直线和抛物线的位置关系、焦点弦及其应用,旨在考查学生的逻辑推理,数学运算等核心素养.
3解法探究
3.1一题多解
一题多解就是利用不同的思路,不同的知识,不同的方法达到解题的目的,它不仅改变了以往学生单一的思维模式,而且还可以有效地培养学生的创新能力和分析问题、解决问题的能力,
评注 直线与抛物线联立,求判别式、利用韦达定理是通法,需要重点掌握,涉及到最值问题,要能想到用函数方法解决或利用基本不等式解决,
评注 对于抛物线弦长问题,重点要抓住抛物线定义,可将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离,
评注 凡涉及圆锥曲线的焦点弦、焦半径问题,选用极坐标系,常常会使解题步骤简洁、方便,本题中要求的问题与焦点弦有关,应当建立以焦点F为极点,对称轴为极轴的极坐标系,不能受直角坐标方程的束缚而把极点选在原点,灵活合理地建立极坐标系十分重要,
评注 运用直线的参数方程,利用参数t的几何意义直接求解,运算更为简洁、明了.
3.2一题多思
本题载体为直线与抛物线,考察的是解析几何的通性通法,解析几何的本质是用坐标法研究几何性质(量),我们在解题时一定要从数与形两个角度入手,不可偏颇一方,既要弄清图形的几何特征,又要熟练应用各种代数工具(解方程组、弦长公式等),多方联想,选择适当的方法解题,
题目丰富的内涵是展开“一题多解”的基础,这要求教师在试题讲评之前认真研究试题,对试题的内涵及其考查情况要了然于胸,选择内涵丰富、学生易错、思维价值高的试题做重点讲评,本道试题不仅问题典型,解法丰富,而且有助于提高学生对解析几何本质的深度理解,因此,对这样一种一题多解,又有一定教学意义的题目进行重点讲评,做到讲深讲透,可以有效摒弃“题海战术”,提高解题教学的有效性,
体会其思想是展开“一题多解”活动的灵魂,数学万变不离其宗,不管高考怎么考,都离不开考查数学的最基本的思想方法,
高中数学思想尽管不少,但总的看来主要也就四大数学思想,即函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想,这些都是高中数学的精髓,但这些“思想”有时只能意会,教学中教师往往也只能是“滲透”,这就要求教师在复习中要贯穿始终不离主线,也要培养学生在实践中实现自我领悟,在反思中重构自己的经验,形成自己的行动策略和方式,使得只能意会的知识变成可能.
3.3一题多变
新课标指出:“数学教学活动应激发学生兴趣,调动学生积极性,引发学生的数学思考,鼓励学生的创造性思维,”众所周知,数学是思维的体操,要使学生学好数学,还是要从提高学生的数学思维能力和学习兴趣上下功夫,在数学教学中,利用教材中的例习题和经典的高考试题进行一题多变,把一个题目反复变化为多个与原题内容不同,但解法相同或相近的题目,有利于深化知识,举一反三,触类旁通,使学生主动探讨、发现问题、解决问题,真正“学会学习”,这是发展学生思维的深刻性、灵活性、创造性的一条有效途径,
变式1已知椭圆c:X2/8+Y2/4=1,过左焦点F1(-2,0)作两条互相垂直的直线分别交椭圆C于点A B和D,E,求|AB|+|DE|的最小值,
变式2 F是抛物线G:x2 =4y的焦点,设A,B为抛物线G上异于原点的两点,且满足FA·FB=0,延长AF, BF分别交抛物线G于点C,D,求四边形ABCD面积的最小值,
变式3 已知AC,B为圆O:x2+y2 =4的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,√2),则四边形ABCD面积的最大值为____.
变式4 设圆X2+y2 +2x-15=o的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过点B作AC的平行线交AD于点E.
(I)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;
(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线,交Cl于M,N两点,过点B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围,
变式5 已知椭圆c:x2/4+y2/3=1,过右焦点F作两条斜率之积为-2的直线分别交椭圆C于点P,Q和M,N,则四边形PMQN的面积S的最小值为___-,
变式6 已知AC,B为圆O:x2+y2 =4的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,√2),当四边形ABCD为等腰梯形时,试求四边形ABCD周长的最大值,
在习题教学中适当地采用“一题多变”,可以对高考题进行大胆的组合与拓展,但要由易到难,体现数学的层递性,使学生的思维得到自然发散,而不感到突然,通过题目间相近或相似的联系培养学生的观察能力,用不同的思路去分析思考,能够极大地锻炼学生类推能力和归纳能力,有助于启发学生分析思考,逐步把学生引入胜境,从而开拓学生视野,增强分析问题的能力,发展创造性思维,
总之,题目是做不尽、探不完的,《庄子·养生主》中说:“吾生而有涯,而知也无涯,”通过对2017年高考全国卷I理科第10题的探析,笔者有一种感触:学生在考场上的思路探寻,教师在考后的解法探究,命题者在命题时的顶层设计,俨然构成了一幅李白笔下的“举杯邀明月,对影成三人”的精彩且具有浓厚新课标风味的美妙画卷.