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一道测试题的解题探索与思考

2021-04-13江苏省无锡市洛社高级中学214000冯宇斌

中学数学研究(江西) 2021年4期
关键词:椭圆直线方程

江苏省无锡市洛社高级中学 (214000) 冯宇斌

波利亚说过“掌握数学就意味着学会解题”.解题是学生学好数学的必要途径,同时也是课堂教学的重要组成.要做好解题教学工作,教师首先要学会解题,学会研题.以此为基,辅以适时适量的活动设计,学生才能逐渐学会解题,逻辑推理等核心素养也随之孕育发展.本文呈现笔者对一道测试题的整个探究历程,抛砖引玉.

图1

(1)求椭圆C的方程;

(2)过点M(1,0)作一条斜率不为0的直线交椭圆于P,Q两点,连接AP、BQ,直线AP与BQ交于点N,探求点N是否在一条定直线上,若在,求出该直线方程;若不在,请说明理由.

这是我校高二期中考试模拟试卷的压轴题,满分12分,其中第(1)问4分,第(2)问8分.本题的年级均分不足4分,属于难题.接下来,分三方面进行探索与思考.

一、就题论题

教学时可设置如下的问题串:①你打算怎么解决这个问题?②解决这个问题分哪几步?引导学生用流程图的形式表示整个过程,建立框架,这也是解决问题的基本套路,下面提供三种解法.

点评:三种解法都是用方程来研究问题,,最终都化为非对称式的处理,只是在细节处理上有所区别.法1更体现了通性通法,上手容易,但需要学生具备较强的计算能力和计算的勇气,这是解析几何教学时要关注和培养的;法2通过目标意识的指引,简化了法1的运算过程,先猜后证也是探索性问题教学时的常用策略,应渗透给学生;法3通过变换方程形式,大大简化了联立以后的方程及中间的运算,而且借助韦达定理巧妙地把积式化为和式,整体代入直接得出了最终结果,犹如神来之笔,这一经验值得积累.以后遇到非对称式,不妨借鉴一下,或许会有意想不到的效果.

二、推广探究

波利亚说过,解题就像采蘑菇一样,采到一颗蘑菇以后应四处看看,可能还会有别的收获.一般化是一种常见而且重要的数学思维方式,是获得数学命题的重要途径.本题中,注意到点M(1,0)是椭圆的右焦点,点N所在的定直线是椭圆的右准线,这是偶然还是必然?经过一番探究,笔者成功地将其推广到一般情形,得到了如下命题:

联立AP,BQ的直线方程并将上式代入得

三、变式拓展

一个好问题就犹如一只会下金蛋的鸡,笔者据此提供了下列三个问题,供进一步思考:

教师研究解题,既可以模拟数学家的思维,从一般化、变式等方面展开;又可以从学生角度思考,预设卡壳点,设计活动去突破.只有这样,教师解题和解题教学才可以更好地联系起来,促进教师素养和学生能力的提升.

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