以问题为导向,实施有效探究
——以椭圆内接三角形面积最大值的探究为例
2019-06-22广东省深圳市高级中学
☉广东省深圳市高级中学 高 军
素养导向的高考命题注重科学探究能力的考查.通过创设新的问题情境,变换设问角度和知识的组合方式,考查学生的科学探究能力.探究性教学是教师创设一定的问题情境,让学生自主参与的学习过程.本文以问题为导向,由浅入深,由简单到复杂,由特殊到一般,层层递进,遵循学生的认知规律,展示了椭圆内接三角形面积最大值的一种探究过程,与同行交流.
问题1:在椭圆上存在三点A,B,C,若AB⊥x轴且△ABC的重心为坐标原点O,求△ABC的面积.
探究:由AB⊥x轴且△ABC的重心为坐标原点O,易得C
问题2:在椭圆上存在三点A,B,C,且△ABC的重心为坐标原点O,求证:△ABC的面积为定值.
探究:当直线AB的斜率不存在时,由问题1得△ABC
设原点O到直线AB的距离为d1,点C到直线AB的距离为d2,则故△ABC的面积为为定值.
结论1:在椭圆a>b>0)上存在三点A,B,C,且△ABC的重心为坐标原点O,则△ABC的面积为定
问题3: 已知椭圆作垂直于 轴的直线x与椭圆E交于A,B两点,点C位于椭圆E上,求△ABC的面积的最大值.
探究:(1)设直线AB的方程为x=t,代入不妨设-2<t≤0,则点C位于椭圆右端点时,△ABC的面积最大
问题4:已知椭圆E,作直线y=kx+m(m≠0)交椭圆E于A,B两点,设AB的中点为M,延长MO交椭圆于点C,求△ABC的面积的最大值.
结论3:已知椭圆E:,作直线y=kx+m(m≠0)交椭圆E交于A,B两点,设AB的中点为M,延长MO交椭圆于点C,则△ABC的面积有最大值此时△ABC的重心为坐标原点O.
问题5:已知椭圆,求内接于椭圆的△ABC面积的最大值.
探究:(1)若直线AB的斜率不存在时,由结论2得△ABC面积的最大值为,此时△ABC的重心为坐标原点O.
(2)若直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m,将y=kx+m代入a2m2-a2b2=0.