摘 要:隨著新課改的深入,探究性命題正逐漸被高考命題者所青睞,而且往往作為壓軸性試題出現(xiàn). 作為一線教師,對探究性命題的教學顯得尤其重要,筆者以“探—拓—變”的方式對探究性命題的教學作以下嘗試.
關鍵詞:探究;拓展;變式
隨著新課改的深入,探究性命題正逐漸被高考命題者所青睞,而且往往作為壓軸性試題出現(xiàn). 作為一線教師,對探究性命題的教學則顯得尤其重要,筆者從“探—拓—變”的方式對探究性命題的教學作以下嘗試,供參閱.
引例:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設A為橢圓長軸的左端點,過A作互相垂直的兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點,則直線BC是否過定點?若過定點,求出定點;不過定點,則說明理由.
[?] 策略探究
探究1:從特殊做起,歸納、猜想、證明
解析:取直線AC的斜率為1,則直線AB的斜率為-1,求出直線BC方程:x= -,再取直線AC斜率為2,則直線AB斜率為-,求出直線BC方程:y= -x-,得兩直線交點為
,猜測直線BC恒過
. 下面證明過
的直線交橢圓B,C兩點,恒有AB⊥AC.
代入韋達定理可得kABkAC=-1,則AB⊥AC,得證.
探究2:數(shù)形結(jié)合,等價轉(zhuǎn)化
解析:由圖形的對稱性可知,若過定點,則此定點必在x軸上,問題轉(zhuǎn)化為過x軸上一定點的直線交橢圓于B,C兩點,恒有AB⊥AC. 設定點為(m,0), B(x1,y1),C(x2,y2),直線BC的方程為y=k(x-m),聯(lián)立x2+2y2=1,消去y,得(2k2+1)x2-4k2mx+2k2m2-1=0,得x1+x2
探究3:題后反思,優(yōu)化解答
解析:設B(x1,y1),C(x2,y2),設BC的方程為x=my+t,由x=my+t,
評注:英國數(shù)學家休厄爾有句名言:“若無某種大膽的猜測,一般是作不出知識的進展.” 探究性命題從特殊做起,歸納、猜想、證明是較常用的方法,數(shù)形結(jié)合、等價轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想也是解決問題的重要手段,問題的解決更需要題后反思,優(yōu)化策略,從而為我們今后碰到類似問題不再束手無策做好準備.
[?] 命題拓展
由以上策略探究過程中的kAB·kAC= -1,得以下拓展:
拓展1:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設A為橢圓長軸的左端點,過A作兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點,直線AB,AC的斜率乘積為1,則直線BC是否過定點?若過定點,求出定點;若不過定點,則說明理由. (類似探究3可得定點(-3,0))
拓展2:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設A為橢圓長軸的左端點,過A作兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點,直線AB,AC的斜率乘積為p
p≠
,則直線BC是否過定點?若過定點,求出定點;若不過定點,則說明理由. (類似探究3可得定點
).
拓展3:已知圓錐曲線方程,設A為圓錐曲線上一定點,過A作直線AB,AC分別交圓錐曲線與B,C兩點,直線AB,AC的斜率乘積為某一常數(shù),一般情況下,直線BC過定點. (證略)
[?] 變式應用
變式1:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設A為橢圓長軸的左端點,過A作互相垂直的兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點,過A作AD⊥BC,垂足為D,試求點D的軌跡方程. (提示:BC過定點P
, 又AD⊥BC,故點D在以AP為直徑的圓上(去掉點A), 故點D的軌跡方程為
變式2:已知A(-2,0)是橢圓C:+=1(a>b>0)與圓F:(x-c)2+y2=9的一個交點,且圓心F是橢圓的一個焦點. (1)求橢圓C的方程;(2)過F的直線交圓于P,Q兩點,連結(jié)AP,AQ,分別交橢圓于M,N兩點,試問直線MN是否過定點?若過定點,請說明理由. (提示:第2小題數(shù)形結(jié)合可看出,實質(zhì)與引例類似,可得過
變式3:已知定點M(x0,y0)在拋物線m:y2=2px(p>0)上,動點A,B∈m且·=0. 求證:弦AB必過一定點. (提示:類似引例探究,可得定點為(x0+2p,-y0))
變式4:已知橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,且有一個頂點的坐標為(0,1). (1)求該橢圓的方程;(2)如圖,過點P
的直線l交橢圓于A,B兩點,是否存在定點Q,使以AB為直徑的圓恒過這個定點?若存在,求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由. (提示:第2小題考查的實質(zhì)是先探后證的思想,可得定點(0,1))
變式5:(2012福建省高考)橢圓E:+=1(a>b>0)的左焦點為F1,右焦點為F2,離心率e=. 過F1的直線交橢圓于A,B兩點,且△ABF2的周長為8. (1)求橢圓E的方程;(2)設動直線l:y=kx+m與橢圓E有且只有一個公共點P,且與直線x=4相交于點Q. 試探究:在坐標平面內(nèi)是否存在定點M,使得以PQ為直徑的圓恒過點M?若存在,求出點M的坐標;若不存在,說明理由. (提示:第2小題也可類比探究一、探究二的思想方法可得M(1,0))
筆者感悟:隨著第一輪課改的深入,高考數(shù)學卷在考查學生雙基的同時,多處滲透著探究性學習的思維模式.特別是探究性學習必備的思想(歸納、猜想,等價轉(zhuǎn)化,特值探究,分類討論,數(shù)形結(jié)合)在壓軸性試題探究中頻頻出現(xiàn),相信此類試題也是今后高考數(shù)學命題的一種必然趨勢. 新一輪的課改又開始了,作為一線教師,在課堂上多關注探究性命題的“探究性教學”是當務之急;作為學生,對“探——拓——變”思維做一定的訓練是必須的.