3、高屋建瓴 脚踏实地 - —新课程背景下高考解析几何解答题复习策略
发布时间:2014-05-08 14:47:44
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高屋建瓴 脚踏实地
【摘要】《解析几何》是高中数学教学的重要内容,也是每年高考考查的重点内容之一,尤其是其解答题部分,其内容充分体现了数与形相互转化的数学思想,展示了计算方法上的特点和技巧,表现出辩证思维的丰富内涵。这部分内容的高三复习需要我们站得更高,看得更远。
【关键词】针对性 短平快 由浅入深 化整为零 传授套路 示范运算 变式训练 反思说题
【正文】
1、需要我们做什么
解析几何解答题高考考什么呢?让我们首先来看一例:
【引例】(2011浙江理21)已知抛物线=,
圆的圆心为点M。
(Ⅰ)求点M到抛物线的准线的距离;
(Ⅱ)已知点P是抛物线上一点(异于原点),过点P作圆的两条切线,交抛物线于A,B两点,若过M,P两点的直线垂足于AB,求直线的方程。
1.试题分析:此题背景简单、条件熟悉、应该说起点低,入口宽,主要考查直线与抛物线、直线与圆的位置关系,突出主干知识,紧扣考试说明;
2.解答分析:试题对学生运用解析几何思想方法和运算分析能力要求较高。
(1)选择参数;题中没有给出具体的参数,因此选择合适的参数就成了关键问题,它决定了解题的方向和计算的繁简程度。从条件“圆的切线”我们会选择斜率k为参数,同时又考虑到PA,PB的对称性,选择设P点坐标,这里充分考查了学生对具体问题分析的理性思维能力和抽象概括、推理论证能力。
(2)解题技巧:本题对方程的考查要求比较高,A,B两点设而不求,利用韦达定理用P点坐标表示,利用相切条件得到PA,PB的斜率也用韦达定理整体代换。这种方法在平时的训练中应该是常见的。
(3)运算要求:对运算能力的考查是解析几何的一个重要目标,这也恰恰是学生的薄弱点,往往到最后“会而不对”、“对而不全”。
而这些“运算与转化”的能力正是学生在面对圆锥曲线解答题时最大的困难,介于此,我们在高三复习中能做些什么呢?
2、我们可以做什么
2.1把握方向,针对性复习
所谓万变不离其宗,首先,解读《大纲》和《考试说明》,明确考查的知识及能力要求。其次,重视教材的基础和示范作用,教材是我们的纲领性文件,高考中很多综合题的题根往往来自教材,所以要贯彻“源于课本,高于课本”的原则。
2.2由浅入深,阶段性复习
要对整个高三解析几何的复习有一个统筹的规划,制定阶段性的复习计划及各阶段期望达到的成果。选择阶段性地配备例题,特别是复习刚开始时要注意夯实基础知识,强化双基训练,帮助学生构建好知识网络,这样更有利于学生后续的能力提高与发展。
2.3化整为零,持续性复习
短周期、平难度、快重复、才能克服遗忘,层层递进提高解决问题能力。由于圆锥曲线解答题综合性很强,对计算要求又很高,所以很难在有限的一个时段把学生的能力拔高到一定高度,所以要选择分散难度。
2.4传授套路,程序性复习
复习中要教给学生一些常见题型的套路,帮助学生总结积累经验,学会判断与选择相应的方法。圆锥曲线解答题热点考查内容有:最值(范围)问题、对称问题、定点问题、定值问题、存在性问题等等。具体到解题中,如:
最值(范围)问题:一般引入一个恰当的参数(很多时候选择直线斜率k)表示相应量,根据条件建立一个函数或者方程或者不等式,“求范围,找不等式”,“最值问题,函数思想”。
【例】(2012年浙江理21)如图,椭圆:的离心率为,其左焦点到点的距离为,不过原点的直线与相交于,两点,且线段被直线平分.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求面积取最大值时直线的方程.
对称问题:关键抓住三个要素,一是对称点的连线与对称轴垂直,二是对称点的中点落在对称轴上,三是对称点所在的直线与曲线相交于不同的两点(或者中点在曲线内部),具体方法上可以采用设直线或者点差法求解;
【例】(2013浙江省样卷理21)如图,F1,F2是离心率为的椭圆C: (a>b>0)的左、右焦点,直线:x=-将线段F1F2分成两段,其长度之比为1 : 3.设A,B是C上的两个动点,线段AB的中垂线与C交于P,Q两点,线段AB的中点M在直线l上.
(Ⅰ) 求椭圆C的方程;
(Ⅱ) 求的取值范围.
弦分点问题:“化斜为直”,转化为横坐标或纵坐标之比,结合韦达定理解决;
【例】(2010年辽宁理20)设椭圆C:的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60o,.
(I) 求椭圆C的离心率;
(II) 如果|AB|=,求椭圆C的方程.
④定点问题:解决这类问题时,要善于在动点的“变”中寻求定点的“不变”性,解答思路有两种:一种思路是选定一个恰当的参数,表示所求定点关系需要的表达式,一般为直线系或曲线系,与参数无关,对应系数为零,从而确定定点坐标。另一种思路是用特殊探索法(特殊值、特殊位置、特殊图形等)先确定出定值,揭开神秘的面纱,这样可将盲目的探索问题转化为有方向有目标的一般性证明题。
【例】(2012年福建理19)如图,椭圆的左焦点为,右焦点为,离心率。过的直线交椭圆于两点,且周长为8。
(Ⅰ)求椭圆的方程。
(Ⅱ)设动直线与椭圆有且只有一个公共点且与直线相较于点。试探究:在坐标平面内是否存在定点,使得以为直径的圆恒过点?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由。
⑤定值问题:引入参数,用同一个参数表示相应量即可;当然上面定点问题中的特殊到一般的方法也是适用的。
【例】(2011年四川理21)椭圆有两顶点,过其焦点的直线与椭圆交与两点,并与轴交于点。直线与直线交于点。
(Ⅰ)当时,求直线的方程;
(Ⅱ)当点异于两点时,求证:为定值。
⑥存在性问题:先假设所需研究对象存在或结论成立,在此前提下进行运算或逻辑推理,若推出矛盾,则假设不成立,从而给出否定结论,否则给出肯定证明。(举例可同④)
2.5示范运算,变式性复习
新课标虽然不提倡繁杂的计算,但运算能力、算法算理的考查也是考查目标之一,所以我们应当对学生进行引导。学生的运算能力不强主要表现在对含字母的式子运算常出错,不敢运算,没有好的运算思路。因此一是教师在课堂要示范如何处理字母关系及运算,因为学生往往是在观察教师操作的过程中学会的。二是在学生理解算理的基础上进行同类型的变式训练。做到解一道题目、通一类题型,熟一类运算,提高对一类相关问题的数据处理能力。
【例】(2011年江苏高考理科18题)如图,在平面直角坐标系中,分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于两点,其中点在第一象限,过作轴的垂线,垂足为,连接,并延长交椭圆于点.设直线的斜率为.
(1)当直线平分线段,求的值;
(2)当时,求点到直线的距离;
(3)对任意,求证:.
评析:这是一题源于课本例题的“有心圆锥曲线的性质”为背景的综合题的考察,我在课堂讲评之后,作以下变式,留作学生课后作业训练:
变式1(改变文字参数,一般化处理):已知椭圆(a>b>0),过原点的直线(斜率大于0)交椭圆于P,A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC并延长交椭圆于B,则直线PA与直线PB的斜率之积为定值;
变式2(改变条件结构,可比性替换):推导上述有心圆锥曲线的性质,即:椭圆(a>b>0)上任意一点P与过中心的弦AB的两端点连线PA,PB与坐标轴不平行,则直线PA,PB的斜率之积为定值;同理,双曲线中结论为。而此性质是圆的性质——“直径所对的圆周角为直角”在椭圆双曲线中的推广。
变式3(改变提问方式,反方向探索):已知椭圆E:(a>b>0),过原点的直线交椭圆于P,A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,试问是否存在这样的椭圆E,使得PA PB?如果存在,求E的离心率,如果不存在,说明理由。
2.6反思说题,自主性复习
说题是一种很好的思维训练,可使学生注重方法的总结、提炼,教学中提倡学生反思是学习中至关重要的一个环节。
(1)说知识点:说考察的知识点及隐含条件的挖掘,已知与未知间关系的发现;
(2)说方法:把审题、分析、解答、回顾等环节简明扼要地说出来;
(3)说得失:说解题中用到的思想方法,说解法的优化及其它解法。
【结束语】
总之,对于解析几何大题复习既要站在系统的角度进行教学,又要扎扎实实做好学生的巩固训练。即:“高屋建瓴地教,脚踏实地地学”!
【参考文献】
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[3] 周远方,解法、背景、引申[J].数学通讯,2011(9)
[4] 王连坝.5年高考3年模拟——高考理数[M].首都师范大学出版社,2012
[5] 高中数学教材(人教社A版)选修2-1,人民教育出版社,2006.12第二版