劉雙 湯強
【摘要】高考試題奇妙無窮,具有重要的研究價值.通過對一道圓錐曲線選擇題的解法、題源等的研究,發(fā)現(xiàn)日常教學(xué)有效性的提升需要做到“回歸教材、凸顯本質(zhì)、夯實基礎(chǔ)”.
【關(guān)鍵詞】圓錐曲線;題源;解題
一、考題演示
考題1:已知F為拋物線C:y2=x的焦點,點A,B在該拋物線上且位于x軸的兩側(cè),OA·OB=2(其中O為坐標原點),求△ABO與△AFO面積之和的最小值.
1.命題立意分析
本題是2014年高考四川卷理科類選擇題第10題,屬于圓錐曲線類題型.考查拋物線的幾何性質(zhì)、平面向量的數(shù)量積、基本不等式的運用,考查考生的函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、邏輯推理等綜合能力,難度系數(shù)較大.
2.解法研究
本題求解面積的方法很多,大同小異,最終結(jié)果基本都可以轉(zhuǎn)化為均值不等式求最值.求解時需要注意以下幾個要點:一是處理此類問題的常見模式是設(shè)出直線方程,再聯(lián)立直線方程與拋物線方程,消元后建立一元二次方程,利用韋達定理和已知條件進行消元;二是為使三角形的面積表達式更簡單,運用數(shù)形結(jié)合選擇適當?shù)牡缀透?;三是利用均值不等式時,應(yīng)注意“一正、二定、三相等”,不要漏掉任何重要步驟;四是未知量的假設(shè)方法不同可以簡化解題過程.
3.思維推廣
求解圓錐曲線中的最值問題,常見的解法有以下兩種:一是代數(shù)法,將圓錐曲線中的最值問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,即根據(jù)已知條件建立目標函數(shù),然后根據(jù)目標函數(shù)的特征選用有界法、均值不等式法、判別式法、配方法、函數(shù)單調(diào)性法等,求解最大、最小值問題;二是幾何法,若題目中已知條件有明顯的幾何特征,可以結(jié)合圓錐曲線的定義和平面幾何的有關(guān)結(jié)論來求解最值問題.
二、題源研究
“題在書外,根在書中”是高考題的特點之一.仔細研讀每道高考題,均能在課本之中發(fā)現(xiàn)其“影子”.回歸教材,追根溯源,筆者將進一步探討該考題在教材中的原型.
[原型一](人教版A版選修2-3,P71,例6)已知拋物線C:y2=4x,直線l過定點P(-2,1),斜率為k,k為何值時,直線l與拋物線C:只有一個公共點、有兩個公共點、沒有公共點?
[原型二](人教版A版選修2-3,P81,B組習(xí)題1)已知點P是橢圓16x2+25y2=1600上的一點,且在x軸上方,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓左、右焦點,lPF2的斜率為-43,求△PF1F2的面積.
教材中還有一些題目也是此考題1的題源,足見高考試題背景深刻公平,題目新穎靈活,關(guān)注數(shù)學(xué)本質(zhì),注重基礎(chǔ).總而言之,高考題是出自教材,又高于教材,考生應(yīng)重視對教材的研讀和總結(jié),回歸教材,重視課本,避免題海戰(zhàn)術(shù).
三、相關(guān)考題研究
考生在擬定解題方案時,不得不思考一些問題:“一道和此題有關(guān)的題目是什么?”、“一個和此題類似的題目是怎樣的?”“一道更為普遍化的題目是如何的?”而這些相關(guān)題目、類似題目、普遍化的題目就是解決問題的輔助元素,即相關(guān)題目.以下筆者將通過相關(guān)考題對考題1進行更進一步的研究.
考題2:已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,直線y=2x-4與C交于A,B兩點,求cos∠AFB.
考題3:已知拋物線y2=2px(p>0),一條長為4p的弦,其兩個端點在拋物線上滑動,求此弦中點到y(tǒng)軸的最小距離.
考題2和考題3綜合運用了圓錐曲線與直線方程解題的常規(guī)模式和數(shù)形結(jié)合思想.作為考題1的相關(guān)考題,考題2和考題3在平時的訓(xùn)練中為考生提供了解決考題1的重要思路和方法.考題1的相關(guān)考題很多,這里就不再一一敘述.通過對相關(guān)考題的研究和討論,筆者總結(jié)出:高考題看似很平常,實際上卻蘊意豐富,具有很廣闊的研究空間和研討價值.考生在平時的學(xué)習(xí)中應(yīng)著重提高自身的學(xué)習(xí)能力,學(xué)會一道題,掌握一類題,善于歸納和總結(jié).通過對問題進行歸類處理,將數(shù)學(xué)知識和技能內(nèi)化,構(gòu)建完備的數(shù)學(xué)認知結(jié)構(gòu),逐步改善自身數(shù)學(xué)思維品質(zhì).
四、一點思考
1.回歸數(shù)學(xué)教材,培養(yǎng)知識歸納能力
通過對考題1的研究得出,高考復(fù)習(xí)要回歸基礎(chǔ),從教材中尋找高考的蹤跡,在教材上深挖高考的脈搏,要有解題的歸納,從方法上歸納通用性質(zhì)和方法,思想上歸納解題意識.如:本文中原型一與原型二就是考題1的“根”,只要把“根”牢牢掌握,解題思路就會逐漸清晰.
2.探尋輔助題目,訓(xùn)練知識遷移能力
解題的第一步是要弄清楚題目的已知數(shù)據(jù)、未知量,帶著目標前進,找出已知條件與未知量之間的聯(lián)系.如果解題過程中遭遇瓶頸,可以考慮探尋輔助題目,如:本文中考題2與考題3就是考題1 的輔助題目.通過對輔助題目的思考,有助于快速理清考題思路.在學(xué)習(xí)中考生應(yīng)該著重訓(xùn)練自己的知識遷移能力,融會貫通,運用辯證思想進行具體問題具體分析,提高思維的靈活性.
3.推敲考題深意,提高數(shù)學(xué)解題能力
高考題蘊意頗深,考生在做歷年高考真題時,要珍視命題人的“心血”,切記不能只是簡單地知道解答過程就止步,要學(xué)會仔細推敲考題背后的深意,觸類旁通.在解題時,要善于變通和調(diào)整思路,拓寬視野,打破界限,尋求問題的本質(zhì).通過實踐探索,提煉出多種解題思維,激發(fā)和培養(yǎng)自身多種優(yōu)良的數(shù)學(xué)思維品質(zhì).
4.回顧問題本質(zhì),構(gòu)建數(shù)學(xué)思維體系
解題最重要的一步是解題回顧,通過回顧問題本質(zhì),考生要理清解題思路,弄明白以下幾個問題:(1)能檢驗和論證這個結(jié)果嗎?(2)能以不同的思維方式解決這個問題嗎?(3)還能在其他題目中運用這個結(jié)果或這種解題思路嗎?考生要學(xué)會通過解題學(xué)解題,在實踐中獲得解題素養(yǎng),建立良好的數(shù)學(xué)思維體系.