冉邦恒
(酉陽(yáng)職業(yè)教育中心,重慶 409899)
課堂教學(xué)隨筆
——由軌跡求曲線方程想到的
冉邦恒
(酉陽(yáng)職業(yè)教育中心,重慶 409899)
在中學(xué)數(shù)學(xué)解析幾何中,求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程,既是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是所教的難點(diǎn)之一,特別對(duì)于中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō)更是如此,由于知識(shí)結(jié)構(gòu)的差異,多數(shù)學(xué)生是奔專業(yè)乘興而來(lái)最后卻掃興而歸.但另一方面,學(xué)好這部分知識(shí),對(duì)中職學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的鞏固和專業(yè)技能的提升都有極大的幫助.
課堂教學(xué);隨筆;曲線方程
如何確定動(dòng)點(diǎn)軌跡的方程,怎樣運(yùn)用解題方法,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中顯得尤為重要.坐標(biāo)系的選擇是基礎(chǔ),不同的坐標(biāo)系,就有著不同形式的方程,同一坐標(biāo)系下不會(huì)因解法不同而有不同的方程.教學(xué)中,首先讓學(xué)生明白軌跡是具有共同特性的動(dòng)點(diǎn)的集合,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于“定點(diǎn)”、“定長(zhǎng)”、“定直線”這三“定”的理解(課本上關(guān)于圓、橢圓、雙曲線、拋物線方程的建立過(guò)程,就是求曲線方程的典范,在教學(xué)中必須充分發(fā)揮其示范作用).擬定與三“定”有關(guān)的題目,讓學(xué)生嘗試建立不同的坐標(biāo)系,如已知△ABC的一邊為8,周長(zhǎng)為20,求頂點(diǎn)A的軌跡方程.其次,掌握教材中求動(dòng)點(diǎn)軌跡的最主要最基本的五個(gè)步驟,即:(1)建系;(2)設(shè)點(diǎn);(3)列式;(4)代換;(5)化簡(jiǎn).無(wú)論是自建坐標(biāo)系,還是已建坐標(biāo)系,列式與代換是重點(diǎn),運(yùn)用不同的知識(shí)體系,采取不同的數(shù)學(xué)手段,由不同的數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式,經(jīng)過(guò)不同的數(shù)學(xué)處理,最終得出所要的結(jié)論,它是數(shù)學(xué)能力的綜合體現(xiàn).
例:設(shè)動(dòng)點(diǎn)M與兩定點(diǎn)A,B所在的直線互相垂直,求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程.
解法一:以過(guò)AB兩定點(diǎn)的直線為X軸,線段AB的中點(diǎn)O為原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系,設(shè)M(X,Y)為曲線上不與A(-a,0),B(a,0)合的任意一點(diǎn),由已 知 條 件 MA⊥MB得|MA|2+|MB|2=|AB|2,根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式,得
方程(1)即為所求的點(diǎn)M的軌跡方程.
解法二:以通過(guò)A和B兩定點(diǎn)的直線為X軸,A為原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系,如圖:
若AB=2a(常量),那么A與B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,0)和(2a,0)
設(shè)M(x,y)為曲線上不與A,B重合的任意一點(diǎn),可得|MA|2+|MB|2=|AB|2
方程(2)也是所求的點(diǎn)M的軌跡方程.
比較方程序(1)(2),可以看出,雖然都是點(diǎn)M的軌跡方程,但由于選擇的坐標(biāo)系不同,所得的軌跡方程的形式也就不同.方程(1)要比方程(2)簡(jiǎn)單,因此,在建立曲線方程時(shí),要注意選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,使曲線方程的形式比較簡(jiǎn)單.
解法三:坐標(biāo)系的建立同解法一.
設(shè)M(x,y)為曲線上不與A(-a,0),b(a,0)重合的任意一點(diǎn),由已知條件MA⊥MB KAM·KMB=-1
方程(3)也是所求點(diǎn)M的軌跡方程.
比較以上方程可以看出:在同一個(gè)直角坐標(biāo)系中,用不同的方法求出的同一軌跡的曲線方程是相同的.
例:過(guò)原點(diǎn)的直線與圓x2+y2-6x+5=0相交于A、B兩點(diǎn),求弦AB的中點(diǎn)M的軌跡方程.
解法一:設(shè)動(dòng)點(diǎn)M(x,y),因CM⊥AB,
化簡(jiǎn)得x2+y2-3x=0(x≠3,x≠0)
解法二:在直角三角形OCM中,OM2+CM2=OC2(x2+y2)+(x-3)2+y2=9
化簡(jiǎn)得x2+y2-3x=0
所求方程為x2+y2-3x=0
從上兩題看出,求軌跡方程問(wèn)題,要循序漸進(jìn),由易到難,充分利用所學(xué)知識(shí),尋求不同的解決方法,在不斷的探索中尋找樂(lè)趣.
G633.6
A
1674-9324(2014)07-0237-01
很少愿意動(dòng)手去畫(huà)圖,計(jì)算的時(shí)候更加不愿意動(dòng)手,而是利用計(jì)算器這個(gè)數(shù)學(xué)工具來(lái)代替手算。這些小細(xì)節(jié)對(duì)于學(xué)習(xí)物理都起到了阻礙的作用。第三,學(xué)習(xí)物理要經(jīng)常性地在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間做回顧復(fù)習(xí)。因?yàn)槲锢淼闹R(shí)點(diǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)不會(huì)特別多,學(xué)生可以在學(xué)了一個(gè)專題之后,對(duì)前面的知識(shí)做一個(gè)簡(jiǎn)單的回顧,不停學(xué)習(xí)—復(fù)習(xí)—學(xué)習(xí)—復(fù)習(xí),這樣對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握才會(huì)更牢固。