变式探究,类比迁移
——由一道调研题引发的思考
2021-05-18安徽省芜湖市第一中学241000刘海涛
安徽省芜湖市第一中学 (241000) 刘海涛
数学中的变式指的是有目的,有计划地对命题进行合理转化,从而揭示问题本质,达到举一反三的效果.本文中笔者对一道高三的调研题的变式进行探究和类比推广,现与读者分享.
1.问题呈现
(1)求椭圆C的方程;
(2)若A(-2,0),B(2,0),M(4,1),直线MA与椭圆C的另一个交点为点P,直线MB与椭圆C的另一个交点为点Q,求证:直线PQ恒过定点.
该题是直线和椭圆位置关系的解析几何综合题,第一问较为容易,第二问考查了直线与椭圆位置关系,韦达定理,直线过定点等知识,需要学生有一定的运算能力和综合分析问题的能力.
2.问题解决
思考:美国数学教育学家波利亚说过:“观察可以导致发现,观察将提示某种规则、模式或定律.”此题的第二问具有很好的探究价值,笔者通过观察、分析、联想发现本题可以进行一般化推广.
3.变式探究
(1)注意到点A,B是长轴的两端点,点M在右准线上,定点(1,0)是右焦点,将椭圆方程一般化,可得到性质1.
(2)将点M换成一般情况,即点M是准线上的动点,通过探究得性质2.
(3)将命题2中的部分条件和结论互换,通过变式探究,得到性质3和性质4.
证明过程省略,可参考性质2和性质3的证明方法.
4.类比迁移
圆锥曲线不限于椭圆,还有双曲线和抛物线,基于上述探究,笔者借助几何画板探究双曲线发现也有类似上述结论.
这里证明与椭圆类似,过程省略.
我们知道抛物线没有两个顶点,那么我们还是否有类似命题呢?笔者借助几何画板探究发现了结论3.
下面仅给出由①②推出③的证明过程,另两种情况的证明过程类似可得.
5.结语
“学而不思则罔,思而不学则殆”,在数学学习中面对一道问题时,我们不能单纯为了得到答案去解题,而应该去深层次挖掘题目本质,变式探究出一般性结论,掌握探究问题的规律方法,并进行类比迁移,到达“解一题,通一类”的目的.