一题多解 触类旁通
——高三数学复习试题讲评研究
2022-03-16江苏南京外国语学校仙林分校210023
江苏南京外国语学校仙林分校(210023) 高 斌
高三数学第二轮复习有诸多考试,如周考、月考、期中考、阶段质量检测、联考、模拟考等。试卷讲评课成为常态化课型,其过程大概为:订正→讲评→错题再做→订正归类。试卷讲评课借助数据诊断为学生提供分析和纠错,教师需科学、合理地选择讲评内容和讲评方法,选择具有针对性和代表性的重点知识和题目,对学生已学过的数学知识、方法技巧等进行巩固、完善和提升。教师应提高试卷讲评的实效性,提升学生的直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养。本文以一道试题为切入口,展开“与平面图形有关的数量积问题”的复习。
[例1]如图1,已知在Rt△ABC中∠A=90°,AB=2,AC=4,点P在以A为圆心,且与边BC相切的 圆 上,则的 最大值为 。
图1
一、试卷分析
学生答题的正确率为28.6%。经过订正,发现学生出现如下问题。
原因分析:出现问题1、问题2、问题3 是由于P点是圆上的动点,PB和PC都是变化的,并且线段长度之间没有明显的几何量依存关系,不能轻易地做下去;出现问题4 是因为学生通过建系坐标法得到的结构涉及两个变量x,y,没有注意到x,y的依存关系,也没想到换元或者利用数形结合解决问题,导致半途而废。
二、试题解法
由题意知BC与圆A相切,切点为D,连接AD,如图2。
图2
易求半径PA=r=。
(可由等面积法或点到直线的距离求得)
图3
解法二(“距离型”求最值法):如图4,建立直角坐标系,设P(x,y),有
图4
解法四(三角函数法):实际上可以认为是应用参数方程或者进行三角换元求最值。
图5
解法五(平面向量“极化恒等式”法):
图6
三、试题变式
变式1:如图7,已知在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=2,AC=4,点P在以A为圆心,且与边BC相切的圆上,则的取值范围为_________。
图7
解法一(向量法):
图8
图9
小结:根据不同的已知条件,如何选择最优的解法?
(1)如果是含有直角的图形,图形本身具有对称性的图形(如长方形、正方形、圆等),图形已知夹角或边长,可以考虑使用基底法或者坐标法;
(2)如果图形不具备建系的条件,或者已知向量确定不变时,可以选择基底法或投影法;
(3)圆上动点与圆外定点、定直线的最值问题,转化为圆心与圆外定点、定直线的最值问题。
变式2:如图10,过点P(-1,1)作圆C:(x-t)2+(y-t+2)2=1(t∈R)的一条切线,切点为A,则的最小值是__________。
图10
变式2 设计为含参的题型,同样需要将几何问题转化为代数问题,选择合适的代数方法求解,这也是新高考常见的考查方向。从实际课堂互动来看,学生在这块确实存在困难,需要单独进行专题化复习讲解。
四、教学总结
1.让学生掌握基本的解法:将几何问题转化为代数模型,再利用几何意义解题,体现数形结合思想;由多变量问题向单变量问题转化(换元或者代换),变量统一,体现化归思想。
2.训练学生的思维。收集问题,进行题型归类、方法归类、知识拓展。通过一题多解、一题多变、一题多问,训练发散性思维;多题归一,训练整合思维。
3.让学生选择最优解法。在复习中,教师应根据学情,引导学生选择最优的方法。
4.试卷讲评课的基本做法:
(1)剖析问题,攻破难点。统计学生的答卷数据,将知识点、计算方法等归类。根据分析的数据,有选择地重点讲评试题,这样既能节省时间,又能攻破难点。
(2)内外牵引,齐头并进。一份试卷的讲评不能仅限于就题讲题,要有变式、拓展。一类方法,要串联尽可能多的知识;一个板块,要总结出常规方法、合适方法和技巧性方法,以供学生选择,这样学生都得到较好的提升。
(3)对中择优,对中觅简。试卷讲评过程中,一题多解要突出优解。试卷讲评不仅要讲评错题,也要选择性地讲评正确的题目;同一个知识点,不同题型,如选择题、填空题、解答题,方法往往因题而异,应做到“快、狠、准”。
(4)暴露错误,引导分析。利用多媒体展示学生的卷面和答题过程,突出常见错误和优秀解法,展示较难问题的分析与解决过程,对标评分细则,提要求、立规矩。
(5)试卷讲评要重视思路的分析和思维的锻炼。教师要多学习、多研究,知道“考什么,怎么考,怎么解,如何赋分”。教学中,教师要以微专题的形式各个击破,给学生思考和讨论的空间,扫除盲点、查漏补缺、增分数、提能力。
总之,教师应让学生在数学教学活动中发挥自身的内在潜能,对标高考评价体系的“一核、四层、四翼”,在深度思考中深化“四基”,在探究和发现中提高“四能”,在构建知识体系和综合应用知识的过程中发展数学学科核心素养。