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三角恒等变换视角下构建圆锥曲线参数方程

2023-12-10金毅

数理化解题研究·高中版 2023年11期

摘 要:文章从三道高考圆锥曲线参数方程试题出发,结合课本知识,从三角恒等变换的视角将高考试题与课本知识紧密联系,揭开这类试题的相关背景,最后给出反思与相应的学习建议.

关键词:圆锥曲线参数方程;三角恒等变换;反思与建议

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2023)31-0006-03

收稿日期:2023-08-05

作者简介:金毅(1992-),男,硕士,中学一级教师,从事高中数学教学研究.

以上三个问题属于求解轨迹方程的问题,且均为参数方程的形式,解决问题的过程并不复杂.从求解的结果来看,三道题目分别对应椭圆、双曲线和抛物线.从表象来看,似乎这些参数方程并未在我们学习的课本当中正式呈现,但在题目中却频繁考查,难道是高考的方向与教材脱钩?事实上,经过我们的分析,结论却恰恰相反,这几道题目正是来源于教材中的圆锥曲线参数方程.我们将从三角函数恒等变换的视角对以上问题的背景进行探讨.

1 三角恒等变换视角下的圆锥曲线参数方程

1.1 对椭圆参数方程的探讨

1.2 对双曲线参数方程的探讨

1.3 对抛物线参数方程的探讨

2 反思与学习建议

从以上讨论过程发现,在高考的命题中,有相当一部分题目的背景源于教材.可以说,教材作为高考命题的“题源”,有非常大的学习和思考的价值[1].以下给出幾点建议,以帮助大家做好对教材的学习和挖掘.

2.1 重视数学教材中对知识的研究视角

教材对椭圆参数方程、双曲线参数方程研究的出发点是三角恒等式的“平方关系”,这说明教材非常重视通过恒等变换的研究视角得到参数方程. 所以,在后续的学习中,不仅要重视教材的基本知识内容,更要在研究方法上增强其“延续性”,也就是沿着教材给出的研究视角进一步探索新的知识.

2.2 重视数学教材中的例题

数学教材中例题及其解答过程的呈现,向我们展示了数学问题从提出到解决的完整过程. 首先要重视问题提出的形式,弄清在不同的视角下呈现的形式是什么.如椭圆的参数方程在三角恒等变换下会有不同的呈现形式. 其次是例题的解法. 教材中例题的解法会向我们呈现解决问题的一般方法,也就是通法,要加以积累和思考.

2.3 重视数学教材中的章节起始课

文献[1]中指出,教材中章、节的引言和小结往往都给出了研究一个数学对象的基本套路. 其基本要点为:背景——概念——性质——结构——应用. 其中,背景指现实世界中的一类现象;概念明确了研究对象;性质是在概念基础上,明确概念的要素与相关要素之间的关系、变化规律等;结构是相关知识的联系;最后再进行综合应用.所以,章节起始课的重要性不言而喻.

本文将高考试题与教材知识结合,阐释其来龙去脉,强调教材知识与研究视角的重要性,给出学习建议,希望能开拓大家学习数学的思路,提升解决相关问题的能力.

参考文献:

[1]章建跃. 核心素养立意的高中数学课程教材教法研究[M]. 上海:华东师范大学出版社,2021.

[责任编辑:李 璟]