立足经验生长 实现解答自然
——以一道解析几何定值问题的教学为例
2022-08-30管良梁
管良梁
(安徽省合肥市第四中学 233000)
解析几何为每年高考考查的热点内容,解析几何的大题基本上以准压轴题的形式出现,常与其他知识交汇命题,主要考查学生的逻辑推理能力和数学运算能力.由于解析几何大题涉及的知识面广、数学运算复杂等原因,导致学生在解答这类题时不知道从哪里下手.因此教师在讲解这类问题时一定要立足学生的经验,从学生最近发展区出发,使得问题的解答流畅、自然,易于学生理解.
1 例题呈现
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆C的右焦点为F,直线l与椭圆C相切于点A,与直线x=3相交于点B,求证:∠AFB的大小为定值.
①
②
又因为a2=b2+c2,
③
所以由①②③,得a2=3,b2=2,c2=1.
(2+3k2)x2+6kmx+3m2-6=0.
由Δ=24(3k2-m2+2)=0,得m2=3k2+2.
因为右焦点F的坐标为(1,0),
所以∠AFB=90°.
即∠AFB的大小为定值.
2 途径尝试
2.1 从特殊情况出发
根据题意从特殊情况出发得出一个值(此值一般就是定值),然后证明定值,即将问题转化为证明待证式与参数(某些变量)无关.
图1
由勾股定理,得
所以|AF|2+|BF|2=|AB|2.
由勾股定理逆定理可得∠AFB=90°.
②当直线l的斜率存在且不为0时,设直线l的方程为y=kx+m,直线x=3与x轴交于点E,如图2所示.以下同资料提供的解答.
图2
综上,∠AFB的大小为定值.
图3
2.2 从问题结论出发
将要证明的结论用动点坐标或动线中的参数表示,再利用其满足的约束条件使其绝对值相等的正负项抵消或分子、分母约分得定值.
|FB|2=4+9k2+6km+m2,
因为m2=3k2+2,
所以|FA|2+|FB|2-|AB|2
因为∠AFB∈(0°,180°),所以∠AFB=90°.
点评解法2的思维非常简单,因为要证明∠AFB的大小为定值,所以只需要根据已知条件计算出cos∠AFB的值为定值即可.
3 结论拓展
4 总结反思
4.1 夯实基础知识
平时的教学要立足于课本,强化基础知识.教师应从教材的例题和习题中寻找试题的“根”,加强基础知识的复习,要列出具有典型性和代表性的题目进行讲解分析和训练,而且还要进行一题多变的训练.通过对题目的式子、图形、条件、结论、表达方式等的变化转换,促进学生触类旁通,巩固基础知识.
4.2 强化通性通法
在数学教学中,重视通性通法的使用和理解,通过通性通法揭示问题的本质.只有真正重视通性通法教学,才能使得学生抓住数学问题的本质,学生的核心素养才能得到提高.如解法1中,从直线l的斜率为0时开始研究,这样便于学生理解.
4.3 反思解题过程
在日常的教学中教师要指导学生如何进行反思,帮助学生养成反思的习惯.教师可以和学生一起回忆问题的解答过程,找出问题所在,帮助学生分析不能顺利答题的原因,提出改进方法.教师要带领学生立足已有的经验,从他们的最近发展区出发,思考有没有更简洁、更佳的解决问题的途径.学生在教师的带领反思中领悟方法,学会真正的反思,养成反思的好习惯.在反思中提升自我,提高解题效率.