关于解析几何内容的备考探究
2023-03-28张薇
张薇
[摘 要] 解析几何复习备考阶段,需要对其知识与方法进行梳理,回归教材基础,归纳简算方法,开展一题多解,总结二级结论. 研究者对解析几何内容进行综合分析,结合高考提出四点复习建议,以期对教师教学与学生备考有所帮助.
[关键词] 解析几何;备考;教材;簡算;多解;结论
综合分析
解析几何是高中数学的重难点知识,在高考中有极为重要的地位,常作为压轴题出现,考查学生的综合能力. 小题中以基本概念和性质为主,大题中则更关注其综合性,如弦长问题、存在性问题、定值定点问题等. 备考探究中需要对解析几何知识进行整合,明确高考大纲及常规考查方式,下面为新课标与高考大纲对解析几何复习与考查的要点的整合.
(1)结合平面直角坐标系,认识直线、曲线的几何特征,建立对应的标准方程.
(2)运用代数法认识几何图形的性质,了解直线与曲线之间的位置关系,运用几何法解决数学问题、实际问题,感悟其中的数形结合思想.
(3)根据几何问题的图形特点,利用代数语言将几何问题代数化,通过分析几何问题及其图象,探索问题解决思路.
(4)运用代数法分析几何图形,推导常用的结论,并对代数相关结论进行合理的几何剖析,构建几何与代数的对应关系.
(5)探究并重视解析几何中的数学思想,注重提升学生的直观想象、数学运算、逻辑推理、数学建模和数学抽象等素养.
复习建议
关于解析几何的备考探究,要注重学生知识与能力的全面提升. 实际教学中要围绕高考考点,梳理整合重点知识,明确教学目标. 总体上可细分为三大要点:一是直线的倾斜角、斜率及方程的整合;二是曲线的定义、标准方程、几何性质的整合;三是构建直线与曲线的知识联系,探求综合性问题的破解方法. 下文围绕解析几何经典问题,对解析几何备考内容进行探索,提出相应的备考建议.
1. 追本溯源,夯实基础
高考经典问题为复习备考提供了指向,考题实际上源于教材又高于教材,常以教材习题为背景而整合命制. 因此复习备考时可对考题进行溯源探究,关注其命制过程,总结解析思路、破解方法.
例1 设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若AF=BF,则AB=( )
溯源:本题为2022年高考全国乙卷理数第5题,为抛物线焦点问题. 实际上,本题与人教A版选择性必修第一册3.3.2中的例4相似. 本题解析的关键是将线段相等(AF=BF)转化为两点(点A,B)间的距离.
备考建议:复习备考要引导学生回归教材,重视教材的核心价值;要认真研究并立足教材中的例题和习题,但不能拘泥于教材;要适度开发教材,引领学生再理解例题和习题、知识内容、数学思想等,使学生从问题中突破,在解题中升华;要让学生注意知识间的内在关系,帮助学生完善知识体系.
2. 优化过程,强调运算
“运算过程烦琐、复杂”是解析几何的特征,对学生的运算能力有较高要求. 学生在考场上需要快速确定解题思路,找到优化过程的方法. 因此,复习备考要引导学生构建运算过程,优化运算方法,总结运算技巧,强化运算训练,不断提升学生的运算能力.
(1)求C的方程;
(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,证明:直线MN过定点.
解析 本题为一道解析几何综合题,第(2)问为核心之问,其证明过程中的运算较为烦琐,需要优化运算方法、关注简算技巧.
①简算技巧1——整体代入.
②简算技巧2——因式分解.
(**)式为含参方程,需要对其进行因式分解,是解题的关键和难点之一.(**)式可先通分,再整理为4k2+8km+3m2-2m-1=0,将两个参数中的一个视为未知量,另一个视为常数,然后对其进行因式分解.
备考建议:“过程优化,简算推导”是解析几何问题分析运算的关键,有助于考场节约时间,提高解题效率. 解析几何问题中的简算技巧有很多,教学中要指导学生总结归纳,充分掌握简算技巧的精髓. 在此总结常用的四种:
(1)设而不求,整体代入. 该技巧常用于直线方程与曲线方程联立推导中,如上述问题利用该技巧将向量积转化为含参方程.
(2)活用定义,巧用性质. 对于部分解析几何问题,要灵活运用其定义和性质,如涉及解析几何焦点、准线的问题,可以尝试直接运用对应定义转化距离条件.
(3)借用几何性质. 数形结合是研究解析几何的重要方法,对于其中的运算问题,必要时可以借用对应的几何性质,直接推导结论. 如中位线的几何意义、向量积为零的几何意义等.
(4)主元设定,灵活转换. 该技巧常用于含有两个参数的方程的简算,对于方程中的两个未知数,可以设定主元,灵活转换,对方程进行因式分解. 如上述简算技巧2中的因式分解,方便求解参数关系.
3. 一题多解,思路拓展
复习备考需要注意解析几何问题的多解探索,帮助学生拓展思路. 既需要注重通性通法,还需要重视一题多解的探究. 一题多解的探究可以从两个方面进行:一是探究多解的方法;二是探究多解的思路构建.
(1)求C的方程;
解析 本题是一道解析几何综合题,第(2)问为核心之问,求解两直线的斜率之和,可采用不同的方法来设定直线的方程.
方法1:设直线的点斜式方程.
方法2:设直线的斜截式方程.
方法3:设双直线二次曲线系方程.
备考建议:开展一题多解的探究是复习备考的重要环节. 在该环节中,要指导学生完成两方面的内容:一是总结类型题的常规解法,即通性通法;二是在此基础上开展多解思路、多解视角、多解方法、多解技巧等的分析.
总结归纳,活用二级结论
面对圆锥曲线问题时,活用一些二级结论可以简化解题过程,提高解题效果. 因此复习备考时应整理一些关于圆锥曲线的二级结论,包括两点:一是二级结论的内容,二是二级结论的类型.
备考建议:圆锥曲线的二级结论较多,涉及众多知识内容,教学探究中需要引导学生注意两点:一是总结归纳二级结论的类型;二是探索证明二级结论,挖掘其背后的性质原理,深刻理解其内涵.
圆锥曲线的二级结论类型丰富,包括与“焦点三角形”面积相关的二级结论,与“中心弦”性质相关的二级结论,与“中点弦”性质相关的二级结论,与“焦点弦”性质相关的二级结论.
写在最后
解析几何的知识内容较多,涉及众多考点,复习备考阶段需要对考点内容进行梳理. 教学中教师要围绕高考大纲引导学生夯实知识基础,总结归纳方法,拓展解题思维. 上文所提的四大备考建议是基于考向的总结,教学时可结合考题进行强化,促进学生知识与能力的全面提升.