河北省邯鄲市第一中學(xué) 王政敏 056001
在例題教學(xué)過程中,教師不能僅局限于分析例題特點(diǎn),教會(huì)例題解法,而應(yīng)該充分挖掘例題的教學(xué)價(jià)值.在2021 年人教版高中新教材網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)會(huì)上章建躍老師提到:在圓錐曲線一章教科書中的例題與習(xí)題,其選編的原則是幫助學(xué)生深入理解圓錐曲線的幾何特征,熟練運(yùn)用坐標(biāo)法研究圓錐曲線的性質(zhì)以及它們的位置關(guān)系,并能解決一定綜合性的問題,通過解題感悟解析幾何中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想.具體的題目是研究圓錐曲線的性質(zhì),應(yīng)注意這些題目的教學(xué)功能,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到認(rèn)真解答這些題目的重要性,必要時(shí)可以對(duì)有關(guān)題目進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兪酵卣?在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生思考例題的結(jié)論能否抽象得到一般性的命題,在對(duì)問題探究得出結(jié)論、應(yīng)用結(jié)論的過程中,有效發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng).
例1 設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(-5,0),(5,0),直線AM,BM相交于點(diǎn)M,且他們的斜率之積是-,求點(diǎn)M的軌跡方程.(人教A版高中《數(shù)學(xué)》選擇性必修一,P108)
分析:如圖1,設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),那么直線AM,BM的斜率就可以用含x,y的關(guān)系式分別表示.由直線AM,BM的斜率之積是,可得出x,y之間的關(guān)系式,進(jìn)而得到點(diǎn)M的軌跡方程.
圖1
圖2
圖3
解題反思:注意到這個(gè)題目中有對(duì)稱的兩點(diǎn),借助上面定理找到解題入口.
例4(2019 年全國(guó)卷II 第21 題)已知點(diǎn)A(-2,0),B(2,0),動(dòng)點(diǎn)M(x,y)滿足直線AM與BM的斜率之積為-.記M的軌跡為曲線C.(Ⅰ)求C的方程,并說明C是什么曲線;(II)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線交C于P,Q兩點(diǎn),點(diǎn)P在第一象限,PE⊥x軸,垂足為E,連結(jié)QE并延長(zhǎng)交C于點(diǎn)G.(i)證明:△PQG是直角三角形;(ii)求△PQG面積的最大值.
解析:本題是高考?jí)狠S題,總共3 問,第(I)問求軌跡及軌跡方程,同課本例題,第(II)(i)是三角形形狀的判斷與證明,第(II)(ii)是求三角形面積最值.
(I)考察了求軌跡方程的基本方法與步驟:(1)設(shè)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y) ;(2)根據(jù)條件建立等式關(guān)系;(3)代入坐標(biāo)運(yùn)算;(4)化簡(jiǎn)整理;(5)檢驗(yàn).這里動(dòng)點(diǎn)M(x,y)已給出,結(jié)合題目中“AM與BM的斜率之積為-”,即有kMA·kMB=-,代入坐標(biāo)得kMA·kMB=,化簡(jiǎn)整理得.這問雖然簡(jiǎn)單但易錯(cuò),在求軌跡方程時(shí)一定要注意檢驗(yàn),條件中提到“AM與BM的斜率”,即兩直線的斜率是存在的,故x≠±2,所求的軌跡方程為(x≠±2),軌跡是橢圓,不含左右兩個(gè)頂點(diǎn).
(II)分為兩小問,均是在△PQG下進(jìn)行的設(shè)問,需要把握?qǐng)D形的構(gòu)建過程,基于幾何與函數(shù)的坐標(biāo)聯(lián)系來解析.
解題反思:這個(gè)經(jīng)典高考題的前兩問都來源于課本例題,在日常教學(xué)中要充分挖掘課本題,重視課本例題和習(xí)題的練習(xí).
圓錐曲線豐富多彩的性質(zhì)常作為例題和習(xí)題,不僅使題目的思想內(nèi)涵得到增強(qiáng),而且通過這些題目加強(qiáng)了知識(shí)間的相互聯(lián)系,從而幫助學(xué)生建立對(duì)圓錐曲線的整體認(rèn)識(shí).例如橢圓的例題中,就包含了橢圓與圓的聯(lián)系、定義橢圓的其他方式、橢圓的光學(xué)性質(zhì)等,這些題目的“數(shù)學(xué)含金量”是非常高的,而且這些題目的可拓展性也很強(qiáng),在教學(xué)中要充分挖掘.