梅永常
近幾年廣東高考的圓錐曲線的考查,考生得分率一直較低,要在這版塊里有真正的改善,提升學(xué)生解決圓錐曲線問(wèn)題的能力,需要在多視角下重新審視,下面結(jié)合具體的例子加以說(shuō)明.
圓、橢圓、雙曲線和拋物線同屬于圓錐曲線.早在兩千多年前,古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼(Apollonius)采用平面切割圓錐的方法來(lái)研究這幾種曲線.他用垂直于錐軸的平面去截圓錐,得到的是圓;把平面漸漸傾斜,得到橢圓,當(dāng)平面和圓錐的一條母線平行時(shí),得到拋物線;當(dāng)平面再傾斜些時(shí)就可以得到雙曲線.
在中學(xué)的教學(xué)中,圓錐曲線的這個(gè)奇妙的來(lái)源令學(xué)生很好奇,而用代數(shù)研究幾何,采用是是容易明白、方便建系的定義,如果在導(dǎo)向上把握不好,很容易導(dǎo)致過(guò)多地模式化的代數(shù)技巧演練,學(xué)生對(duì)幾何特質(zhì)的視角逐步變窄,令本來(lái)充滿鮮活性的圓錐曲線問(wèn)題變得索然無(wú)味.所以要真實(shí)地回歸幾何定義,精心設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入圓錐曲線的奇妙之旅.
學(xué)生學(xué)完橢圓后,在進(jìn)入雙曲線學(xué)習(xí)時(shí),筆者嘗試以課本的課后練習(xí)題(人教A版2-1P62-6)作為引入,收到很好的效果.
例:如圖,圓O的半徑為定長(zhǎng)r,A是圓內(nèi)一個(gè)定點(diǎn),P是圓是任意一點(diǎn),線段AP的垂直平分線l和半徑所在直線交于點(diǎn)Q,當(dāng)點(diǎn)P在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)Q的軌跡是什么?為什么?
視角1:因?yàn)閯倓倢W(xué)完橢圓,學(xué)生很快就發(fā)現(xiàn)到點(diǎn)Q的幾何特征:
|QA|+|QO|=|PQ|+|QO|=|PO|=r>OA.
∴點(diǎn)Q的軌跡是橢圓.
視角放在在點(diǎn)A與圓的位置關(guān)系上,提出問(wèn)題:如果定點(diǎn)A在圓上,會(huì)發(fā)生什么事?
問(wèn)題一出,學(xué)生的思維受到激發(fā),很快發(fā)現(xiàn)這種情形下,Q點(diǎn)總是與圓心重合,從而軌跡為一點(diǎn).
在好奇心的驅(qū)使下,學(xué)生很自然地提出第二個(gè)問(wèn)題:如果定點(diǎn)在圓外,點(diǎn)Q的軌跡又會(huì)是什么?
類比下,學(xué)生不費(fèi)多大工夫發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)Q的幾何特征:|QA|-|QO|= |PO|=r.當(dāng)然,較多學(xué)生容易漏了另一種情形:|QO|-|QA|=|PO|=r.
繼續(xù)點(diǎn)撥下,雙曲線的幾何特征就出來(lái)了:||QA|-|QO||=|PO|=r< |OA|.
整個(gè)過(guò)程在學(xué)生的積極想象和觀察下,再借助《幾何畫板》的輔助演示,既達(dá)到鞏固橢圓定義、和熟悉雙曲線的作用,也為兩種曲線搭上了很好的橋梁.
視角2:不謀而合的是,蘇教版教材2-1(P43-11)也有類似的一道題:在紙上畫一個(gè)圓O,在圓外任取一點(diǎn)F,將紙片折起,使圓周通過(guò)F,然后展開紙片,得到一條折痕l(為了看清楚,可以把直線l畫出來(lái)),這樣繼續(xù)下去,得到若干折痕,觀察這些折痕圍成的輪廓,它是什么曲線?
很顯然,蘇教版教材著眼于讓學(xué)生通過(guò)操作得到軌跡,非常直觀實(shí)用,如果敢于實(shí)踐,學(xué)生對(duì)軌跡特征的認(rèn)識(shí)應(yīng)該更深刻.
圓錐曲線具有豐富的幾何特性,就定義本身,就玄妙無(wú)比,教學(xué)中,就要啟發(fā)學(xué)生去觀察,通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置,激發(fā)求知欲,提升思考力.要學(xué)生克服對(duì)圓錐曲線的畏懼情緒,就要引領(lǐng)學(xué)生逐步形成自己獨(dú)特的解題視角,學(xué)會(huì)欣賞問(wèn)題,一定的積累,形成對(duì)圓錐曲線的審美能力,解題也就水到渠成.
責(zé)任編輯羅峰