☉廣東省深圳羅湖外語(yǔ)學(xué)校高中部 羅 俊
所謂條條大路通羅馬,對(duì)于數(shù)學(xué)問(wèn)題同樣如此,數(shù)學(xué)問(wèn)題的結(jié)果具有唯一性,但是解題的方法卻多種多樣,對(duì)于同樣一道數(shù)學(xué)試題,如果能夠從不同的角度去思考,對(duì)典型的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行一題多解,往往能夠開(kāi)拓學(xué)生的思維,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平.
(2017年廣東深圳高考一模試題)已知橢圓
1,直線l=1.點(diǎn)P是直線l上的一點(diǎn),射線OP與橢圓的交點(diǎn)為R,點(diǎn)Q在射線OP上,且|OQ|·|OP|=|OR|2,當(dāng)P點(diǎn)在直線l上移動(dòng)時(shí),試著求Q的軌跡方程.
本題屬于一道綜合類(lèi)題目,難度系數(shù)為中等偏上.而此題的主要考查點(diǎn)有三個(gè),分別為軌跡方程、橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì)以及曲線與方程.本題的解法非常開(kāi)放,可以從不同的角度去思考和解決問(wèn)題,通過(guò)一題多解,可以充分開(kāi)拓學(xué)生的思維,讓學(xué)生在解決難題、復(fù)雜的題目時(shí)可以快速找出最高效的方法,從而起到事半功倍的效果.
如圖1所示,向量共線,假設(shè)=μ=(x,y),那么可以得到O →R=(λx,λy),O →P=(μx,μy).因?yàn)橄蛄抗簿€可得|,所以μ||2,得出μ=λ2.
圖1
點(diǎn)撥:本題采用向量共線的方法求得點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程,根據(jù)向量共線得出一個(gè)等量關(guān)系|O →Q|·|O →P|=|O →R|2,從而得出μ=λ2,然后根據(jù)R在橢圓上,點(diǎn)P在直線上可得出兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式,最終結(jié)合兩個(gè)條件得出最終答案.通過(guò)解題過(guò)程可知,使用向量共線的方法,則可以大大減少計(jì)算量,從而提高了解題效率.
點(diǎn)撥:本題通過(guò)將參數(shù)方程代入橢圓方程中,得出了|OR|2關(guān)于sinα與cosα的表達(dá)式,同理將參數(shù)方程代入直線方程得出|OP|與sinα與cosα的表達(dá)式,然后根據(jù)|OQ|·|OP|=|OR|2計(jì)算表達(dá)式,最終將kOP=tanα=代入中,得出軌跡方程.
根據(jù)題意可知,點(diǎn)Q不在原點(diǎn),假設(shè)P,R,Q三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(xP,yP),(xR,yR),(x,y),其中x,y均不為0,當(dāng)P不在y上時(shí),根據(jù)R在橢圓上以及O,Q,R三點(diǎn)共線可得方
由點(diǎn)在P在直線上上以及O,Q,P三點(diǎn)共線可得方程組:
當(dāng)P在y上時(shí),式(1)~(4)同樣成立.
根據(jù)題意|OQ·||OP|=|OR|2,得將(1)~(4)代入上式,經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)整理得
因?yàn)閤與xP同號(hào)或者y與yP同號(hào),以及(3)(4)可知,2x+3y>0,因此軌跡方程為
點(diǎn)撥:本解題方法為坐標(biāo)法,首先假設(shè)P,R,Q三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(xP,yP),(xR,yR),(x,y),然后利用三點(diǎn)共線來(lái)求得他們之間的坐標(biāo)關(guān)系,再根據(jù)已知條件|OQ|·|OP|=|OR|2,將三點(diǎn)坐標(biāo)代入,最終求得的x,y的表達(dá)式即為軌跡方程.
一道好題,能夠引導(dǎo)學(xué)生從多角度去思考問(wèn)題,深層次地分析問(wèn)題,可以活躍學(xué)生的思路,開(kāi)拓學(xué)生的思維.所以在平時(shí)的高考復(fù)習(xí)中,學(xué)生應(yīng)當(dāng)對(duì)這些一題多解的問(wèn)題加以重視,從問(wèn)題中去學(xué)習(xí),去思考.提煉精華,去其糟粕.
對(duì)于什么樣的題目需要一題多解呢?筆者認(rèn)為高中數(shù)學(xué)中的大多數(shù)題目是需要進(jìn)行一題多解的,尤其是各省的高考真題和每年的高考模擬題,這些題目往往都凝聚了命題人數(shù)學(xué)思想的精華,這些題目都是經(jīng)過(guò)一線教師深思熟慮的,考查的往往都是學(xué)生的薄弱點(diǎn),所以對(duì)這些高質(zhì)量的題目進(jìn)行一題多解是非常有必要的,通過(guò)對(duì)高質(zhì)量的題目進(jìn)行一題多解,從多角度對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考,往往能夠發(fā)現(xiàn)知識(shí)的薄弱點(diǎn),從而加以補(bǔ)強(qiáng).
一題多解的最終目的到底是什么?筆者認(rèn)為關(guān)鍵在于建立知識(shí)體系,通過(guò)一題多解,將各個(gè)方面的知識(shí)進(jìn)行整合,建立一個(gè)屬于自己的知識(shí)體系,在解題時(shí)才能夠做到有的放矢,從容不迫.在遇到題目需要解答時(shí),只要從自己的大腦中進(jìn)行思考,找到所屬的知識(shí)分支,大多數(shù)的問(wèn)題都會(huì)迎刃而解.
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2.牛寒杰,何志奇.讓學(xué)生的思維在課堂中自然流淌——以高三一輪復(fù)習(xí)“圓錐曲線中的轉(zhuǎn)化問(wèn)題”教學(xué)為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(上),2016(2).
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