朱粉紅
摘 要:在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,“通性通法”經(jīng)常處于尷尬的境地:一方面高考試題始終踐行著考綱中“注重通性通法,淡化特殊技巧”的指導(dǎo)思想,另一方面“通性通法”卻在教學(xué)中備受冷落。此外,因?yàn)閷W(xué)生沉溺于浩渺題海,已無(wú)力、無(wú)意去識(shí)得“通性”、識(shí)別“通法”。因此,“通性通法”已被邊緣化。為了糾正這一誤區(qū),我們應(yīng)認(rèn)真思考考綱所要求的“注重通性通法”的內(nèi)涵,并真正將其落實(shí)到我們的教學(xué)實(shí)踐中去,減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)的同時(shí),提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);通性通法
中圖分類號(hào):G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A???? 文章編號(hào):1992-7711(2019)15-097-1
所謂通性通法,是指具有某種規(guī)律性和普遍意義的常規(guī)解題模式和常用的數(shù)學(xué)解題方法。筆者下面談?wù)勅绾我龑?dǎo)學(xué)生運(yùn)用“通性通法”。
一、注重通性通法關(guān)鍵在于概括,要揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì)
“通法”一般自然流暢,定勢(shì)繁瑣,但并不是容易想到的、過(guò)程繁鎖的就是通法。運(yùn)用通法的過(guò)程是從概括出來(lái)的一般形式去考慮具體的問(wèn)題,注重通性通法的關(guān)鍵在于概括,要揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì)。如:
例1:在橢圓x2a2+y2b2=1(a,b∈R,a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,若橢圓上存在點(diǎn)P,滿足PF1=2PF2,則這些橢圓的離心率的取值范圍是[13,1)。
該題主要有兩種解法:
法1:直接用焦半徑的性質(zhì),由橢圓的定義PF1+PF2=2a,又因?yàn)镻F1=2PF2,所以得PF2=23a。又因?yàn)楸仨殱M足a-c≤PF2≤a+c,即a-c≤23a≤a+c解得13≤e<1。
法2:轉(zhuǎn)化為坐標(biāo),因?yàn)镻F1d1=ca,PF2d2=ca,所以條件可化為:d1=2d2,設(shè)P的橫坐標(biāo)為x,則x+a2c=2(a2c-x),所以x=a23c,又因?yàn)?a≤x≤a,即-a≤a23c≤a,下略。
法3:先分離變量,PF1PF2=2,又PF1+PF2=2a,得2aPF2-1=2。
又因?yàn)?aa+c-1≤2aPF2-1≤2aa-c-1,所以2aa+c-1≤2≤2aa-c-1,下略。
法1、法2在圓錐曲線章節(jié)中比較容易想到,法3則跳出了圓錐曲線,有了函數(shù)的味道。實(shí)際上本題的通性是關(guān)鍵詞“存在”,這和下列函數(shù)中的有關(guān)“存在”和“恒成立”的題型如出一轍,如函數(shù)f(x)=x2+ax+4,(1)若對(duì)任意x0∈[1,4],總有f(x)<0,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。(2)若存在x0∈[1,4],使f(x)<0,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解決這一類題型的方法就是要設(shè)定一個(gè)變量,構(gòu)造函數(shù)(變量),如分離變量得-a>x+4x;而上述三種方法本質(zhì)上就是消元、構(gòu)造函數(shù)的過(guò)程,法3的分離變量的手段和函數(shù)更為相近。
二、變式教學(xué)有助于學(xué)生識(shí)得通性、獲得通法
學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)常感嘆題海浩渺,而高考專家卻宣稱根本沒(méi)有那么多題目,應(yīng)付高考只需要做50題,掌握其中的通性通法并熟練運(yùn)用即可。而通性通法概括其中隱蔽特性的過(guò)程較抽象,學(xué)生難以接受和領(lǐng)會(huì),那我們可以通過(guò)變式教學(xué),通過(guò)改變題目的條件和形式,引導(dǎo)學(xué)生從變化中觀察不變因素,概括通性、獲得通法。
如對(duì)于例1我們可以進(jìn)行以下的變式:
變式1:橢圓x2a2+y2b2=1(a,b∈R,a>b>0),若橢圓上存在點(diǎn)P,滿足PF1=2d(F1為橢圓的左焦點(diǎn),d為P到右準(zhǔn)線的距離),則這些橢圓的離心率的取值范圍是。
變式2:橢圓x2a2+y2b2=1(a,b∈R,a>b>0)的左右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,若橢圓上存在點(diǎn)P(異于長(zhǎng)軸的端點(diǎn)),滿足asin∠PF1F2=csin∠PF2F1,則這些橢圓的離心率的取值范圍是。
變式3:橢圓x2a2+y2b2=1(a,b∈R,a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,若橢圓的有準(zhǔn)線上存在點(diǎn)P,使線段PF1的中垂線過(guò)F2,則橢圓的離心率的取值范圍為。
變式4:橢圓x2a2+y2b2=1(a,b∈R,a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,若橢圓上存在點(diǎn)P滿足∠F1PF2=60°,則橢圓離心率e的取值范圍為。
變式5:已知F1,F(xiàn)2是橢圓x2a2+y2b2=1(a,b∈R,a>b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),滿足PF1·PF2=0的點(diǎn)P總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離心率的取值范圍是。
上述變式1-3都可以消元轉(zhuǎn)化成變量焦半徑的范圍;而變式4-5,則轉(zhuǎn)化為變量∠F1PF2的范圍,通過(guò)解不等式即可解決。通過(guò)實(shí)例學(xué)生比較容易產(chǎn)生頓悟,將很多題還原成一種類型,體會(huì)到本類題的通性是“存在性”問(wèn)題,通法是“消元,構(gòu)建一個(gè)變量的函數(shù)”。
總之,“通性通法”蘊(yùn)含在具體的題目中,蘊(yùn)含在知識(shí)的發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中,因此,我們要不斷對(duì)例題和解法進(jìn)行“提煉”和“概括”,挖掘“通性”,獲取“通法”;對(duì)于不同的解題方法準(zhǔn)確分析各自的特性和適用條件,將特性巧解發(fā)展為通性通解,這樣才能真正抓住蘊(yùn)含在其中的數(shù)學(xué)本質(zhì)規(guī)律,在解題教學(xué)中做到“練一題、學(xué)一法、會(huì)一類、通一片”,以提高教學(xué)效率。