充分挖掘教材例题的价值
——一道圆锥曲线例题引发的思考
2022-09-17河北省邯郸市第一中学王政敏056001
河北省邯郸市第一中学 王政敏 056001
在例题教学过程中,教师不能仅局限于分析例题特点,教会例题解法,而应该充分挖掘例题的教学价值.在2021 年人教版高中新教材网络培训会上章建跃老师提到:在圆锥曲线一章教科书中的例题与习题,其选编的原则是帮助学生深入理解圆锥曲线的几何特征,熟练运用坐标法研究圆锥曲线的性质以及它们的位置关系,并能解决一定综合性的问题,通过解题感悟解析几何中蕴含的数学思想.具体的题目是研究圆锥曲线的性质,应注意这些题目的教学功能,使学生认识到认真解答这些题目的重要性,必要时可以对有关题目进行适当的变式拓展.在教学中引导学生思考例题的结论能否抽象得到一般性的命题,在对问题探究得出结论、应用结论的过程中,有效发展学生数学抽象、逻辑推理和数学运算等核心素养.
1 教材例题
例1 设A,B两点的坐标分别为(-5,0),(5,0),直线AM,BM相交于点M,且他们的斜率之积是-,求点M的轨迹方程.(人教A版高中《数学》选择性必修一,P108)
分析:如图1,设点M的坐标为(x,y),那么直线AM,BM的斜率就可以用含x,y的关系式分别表示.由直线AM,BM的斜率之积是,可得出x,y之间的关系式,进而得到点M的轨迹方程.
图1
2 抽象结论
3 灵活应用
图2
图3
解题反思:注意到这个题目中有对称的两点,借助上面定理找到解题入口.
例4(2019 年全国卷II 第21 题)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-.记M的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求C的方程,并说明C是什么曲线;(II)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连结QE并延长交C于点G.(i)证明:△PQG是直角三角形;(ii)求△PQG面积的最大值.
解析:本题是高考压轴题,总共3 问,第(I)问求轨迹及轨迹方程,同课本例题,第(II)(i)是三角形形状的判断与证明,第(II)(ii)是求三角形面积最值.
(I)考察了求轨迹方程的基本方法与步骤:(1)设动点坐标为(x,y) ;(2)根据条件建立等式关系;(3)代入坐标运算;(4)化简整理;(5)检验.这里动点M(x,y)已给出,结合题目中“AM与BM的斜率之积为-”,即有kMA·kMB=-,代入坐标得kMA·kMB=,化简整理得.这问虽然简单但易错,在求轨迹方程时一定要注意检验,条件中提到“AM与BM的斜率”,即两直线的斜率是存在的,故x≠±2,所求的轨迹方程为(x≠±2),轨迹是椭圆,不含左右两个顶点.
(II)分为两小问,均是在△PQG下进行的设问,需要把握图形的构建过程,基于几何与函数的坐标联系来解析.
解题反思:这个经典高考题的前两问都来源于课本例题,在日常教学中要充分挖掘课本题,重视课本例题和习题的练习.
圆锥曲线丰富多彩的性质常作为例题和习题,不仅使题目的思想内涵得到增强,而且通过这些题目加强了知识间的相互联系,从而帮助学生建立对圆锥曲线的整体认识.例如椭圆的例题中,就包含了椭圆与圆的联系、定义椭圆的其他方式、椭圆的光学性质等,这些题目的“数学含金量”是非常高的,而且这些题目的可拓展性也很强,在教学中要充分挖掘.