“动”与“静”比翼,“数”与“形”双飞
2023-12-10龙祁林
龙祁林
摘要:平面解析几何中的最值问题往往可以很好地融入“动”与“静”,而解决问题时又可以体现“数”与“形”,成为高考命题的一个重要场景.本文结合一道高考模拟题,并结合“动”与“静”的场景,从“数”与“形”两个视角切入,展示不同的解题思维与技巧方法,指导教师的数学教学与学生的学习以及数学解题研究.
关键词:椭圆;最值;函数;几何;变式涉及平面解析几何中参数、代数式等的最值问题,一直是高考数学试卷中的一个熟悉“面孔”,难度中等及以上.此类问题可以有效综合点、直线、圆、圆锥曲线等相关元素,合理交汇其他相关知识,题目新颖,背景生动,“动”“静”结合,融合度高,变化多端,形式各样.而解决问题时又可以“数”“形”转化,给考生以更多的视角与机会,充分体现试题的选拔性与区分度,备受各级各类考试的命题者青睐.
1问题呈现
2问题破解
2.1思维视角一:函数视角
2.2思维视角二:几何视角
解后反思:几何思维解法是处理此类问题的“巧技妙法”,展现的就是“米勒定理”问题,通过几何图形的直观视角,结合正弦定理以及圆的几何性质等加以逻辑推理与数形结合,这里合理构建对应的圆是解决问题的过渡点与“桥梁”,进而确定对应张角的最大位置与三角函数值的最值.几何思维法的关键在于构建相应的几何直观图形,“形”看最值条件,结合几何图形的基本性质加以分析与应用.
3教学启示
3.1“动”与“静”结合,“数”与“形”转化破解平面解析几何中的代数关系式、三角函数值等的定值、最值(或取值范围等)相关问题时,基于动点、动直线等要素对应的题设中点、直线、圆等相关元素的变化运动规律,“动”中取“静”,确定相关定值、最值(或取值范围等)的位置点.解决问题时,可以从“数”的视角通过相关几何元素中抽象數学关系,结合关系式或不等式的建立,以代数方式来处理;或从“形”的视角通过平面几何图形中归纳运动规律,结合几何特征来分析,以几何方式来处理.
3.2开展“一题多解”,实现“一题多得”
2019年发行的《中国高考评价体系》为今后的高考试题改革指明方向,其中包括“高考试题要体现基础性、综合性、应用性和创新性”等,为高考命题与高中教学提供更加直接有效的方向.
这就要求教师在平时的教学与解题研究中,在强化学生对数学基本概念、基础知识、基本方法与基本技能等方面训练的基础上,以习题的“一题多解”探究为载体,开阔学生解题视野,使他们熟练掌握更多解题方法;并在此基础上做到深度学习,进行合理的“一题多变”,达到“一题多得”等目的,总结解题规律,有效避免题海战术,真正有效培养学生的逻辑思维能力、数学运算能力和创新应用能力等.