黃江龍
《普通高中數學課程標準(實驗)》倡導探究性課題學習,要求關注引導學生圍繞某個數學問題,觀察分析,提出問題,自主研究,探究適當的數學結論或規(guī)律,圓錐曲線歷史悠久,知識豐富,幾乎每一個性質都有豐富的背景,研究方法靈活多樣,研究難度分布廣泛,對培養(yǎng)學生的研究性學習能力效果顯著,
高考試題中的解析幾何題都是命題專家精心設計的杰作,具有很強的教學指導性和方向性,同時又有很強的學習研究性,用好高考試題,將它用于課堂上的探究性教學,能充分提高課堂教學的有效性,提高學生的數學能力,以下是引導學生從2016年新課標文科數學全國I卷第20題出發(fā),探究和拓展拋物線的一個性質,努力揭示問題本質的一次探究式問題教學,
題目在直角坐標系xOy中,直線,l:y=t(t≠0)交y軸于點M,交拋物線C:y2= 2px(p>0)于點P,M關于點P的對稱點為N,連結ON并延長交C于點H.(如圖1)
(I)求|OH|/|ON|;
(Ⅱ)除H以外,直線MH與C是否有其他公共點?請說明理由.
探究1探究逆命題的真假
師這個題目條件簡潔,結論漂亮,而且適用于任何情況,這樣的問題很有研究的價值,我們今天一起對它來進行改編,先看老師的,不知道它的逆命題是否成立?請看下列問題:
探究2動動定點弦
探究3再探定直線
總結和反思探究至此,似乎完美,但這樣的一對點和直線,配合起來,可以變化出這么多且漂亮的命題,筆者意猶未盡,想知道它們是什么?于是查閱資料,原來早有說法:這對點和直線叫拋物線的極點和極線,不僅拋物線有,其他圓錐曲線也有,所有二次曲線都有,并且它們都有很多類似的漂亮的性質.2016年新課標全國I卷文科20題中,原點和y軸就是拋物線y2=2PX的一對極點和極線.
定義對于二次曲線C:AX2+ By2+Cx+Dy+E=o和一點P(x0,y0)(其中A2 +B2≠0,P不在曲線C的中心或漸近線上),則稱直線L:Ax。x+ By。y+C.(xo +x)/2+D.(Yo+Y)/2+E:0是點P關于曲線C的極線.(特殊地,焦點和準線是曲線的一對極點和極線)
性質1 (設焦點所在區(qū)域為曲線的內部)
①若極點P在曲線C上,則點P對應的極線L是曲線C在P點的切線;(圖3)
②若極點P在曲線C內,則點P對應的極線L是與以P為中點的弦平行;(圖4)
③若極點P在曲線C外,則點P對應的極線L是與過P點作曲線C的兩條切線的切點連線.(圖5)
性質2設點P和直線L是關于曲線C的一對極點和極線,則
①若C為有心曲線,0是C的中心,直線OP交C于R,交L于Q,則|OP||OQ|=|OR|2.(如圖6)
②若C為無心曲線,過點P作對稱軸的平行線交C于R,交L于Q,則|PR|=|QR|.(如圖7)
極點與極線是射影幾何的重要概念,雖然不是《高中數學課程標準(實驗)》規(guī)定的學習內容,也不屬于高考考查的范圍,但由于極點與極線是圓錐曲線的一種重要特征,以它為背景的命制的題目,高屋建瓴,不僅題目新穎,難度可控,區(qū)分度高,對有選拔要求的高考來說,是一個不錯的選擇,自然是高考中??汲P碌拿}背景,作為一名中學數學老師,我們應當了解一些相關的高等數學知識與方法,才能“識破”試題中蘊含的知識背景,進而在更為一般的層面上把握試題的求解策略.
參考文獻
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