江蘇省如皋中學(xué)高一(1) 班
孫心怡 (郵編:638400)
江蘇高考對數(shù)學(xué)能力的考查主要包括空間想象、抽象概括、推理論證、運算求解、數(shù)據(jù)處理這幾方面的能力.其中運算能力的考查要求是:能夠根據(jù)法則、公式進行正確運算、變形和數(shù)據(jù)處理;能夠根據(jù)問題的條件尋找與設(shè)計合理、簡捷的運算途徑;能夠根據(jù)要求對數(shù)據(jù)進行估計或近似計算.
一道直線與橢圓的試題,老師給出了參考答案供我們學(xué)習(xí),布置各小組從參考答案出發(fā)研究計算的方法.有沒有其他簡單的運算途徑?如何簡化?激發(fā)了我們小組思考、探究的熱情.多角度思考,層層深入,鉆研的過程,讓我們經(jīng)歷了一次又一次思維的洗禮.鞏固了知識,熟悉了方法,有煩惱更有收獲.對江蘇高考運算能力的考查要求有了切身的體會與理解.回味過程,其樂無窮,特此饗志趣相投者.
(1)求橢圓E的標準方程;
(2)若△ABC是以點C為直角頂點的等腰直角三角形,求直線l的方程.
通覽參考答案,其實第(2)小題就是解方程組
①
②
采用代入消元的方法,由于①式是關(guān)于y0的二次方程,②式是關(guān)于y0的一次方程,所以參考答案從②式中解出y0,再代入①式.
上述兩個方程均比較復(fù)雜,因此在運算時要注意觀察式子的特點,尋找合理的運算方向,切不可亂化,從而掩蓋式子的特征.
通過對解題過程的反復(fù)確認,上述解題過程無誤,為什么會出現(xiàn)增解?如何取舍?為什么代入方程①就不會出現(xiàn),代入方程②就出現(xiàn)麻煩,兩者的區(qū)別究竟在哪里?
小組成員一時陷入了沉思,或重新運算,或回憶做過的一些試題,或查找資料,都想首先發(fā)現(xiàn)問題的癥結(jié),大家都在挖空腦力地思考.
回憶慢慢襲來,老師曾經(jīng)說過,如果在推導(dǎo)的過程中出現(xiàn)了不等價的現(xiàn)象,就會出現(xiàn)增解,而這樣的問題從前向后去查找根本找不出,應(yīng)該從后向前來思考.一石激起千層浪,大家茅塞頓開,興奮得手舞足蹈.
要滿足題意,必須同時滿足
①
②
而代入①式就是解方程組
只要將第二個方程代入第一個方程就可以推導(dǎo)到前面的兩個方程,因此這兩個方程組之間是等價的.不會出現(xiàn)增解.
上述運算較為繁瑣,方程組也較為復(fù)雜,有沒有更簡捷的運算途徑.條件還有其他的使用方法嗎?點B的坐標能求,一定要求嗎?帶著這些疑問小組內(nèi)進行了分工突破,再合作交流,分享智慧的成果.
突破一等腰直角三角形這個條件可不可以通過變形使用或等價使用,達到計算思路更明確,最終簡化運算的目的.
當k=0時,此時B(2,0),AB的中垂線為y軸,在y軸上一定存在點C,使得△ABC是以點C為直角頂點的等腰直角三角形.
上述等價使用等腰三角形這一條件,使得運算的方向非常明確,運算程序可操作,組內(nèi)成員都能夠快速算出,非常貼近我們學(xué)生的實際.
突破二等腰三角形ABC中AC=BC,除了等價使用可以簡化外,在長度計算上是否也可以有簡化的方法?經(jīng)過討論研究發(fā)現(xiàn)長度除了使用兩點之間的距離外,還可使用弦長公式.
突破三等腰直角三角形有很強的平面幾何性質(zhì),能否通過平面幾何的方法實現(xiàn)對解析幾何運算的簡化?
突破四參考答案的運算過程給人的感覺很煩,其原因在于B點的坐標雖然能求,但比較復(fù)雜,是否可以不求而設(shè)出來,通過其滿足的等量關(guān)系來限制呢?我們進行了嘗試,成功了.
代入橢圓方程可得
小組討論中大家既有分工又有合作,分工是速度與準確率的比拼,合作則是數(shù)學(xué)思維的碰撞,全情的投入讓小組討論更高效,每一個一閃而過的念頭都不會放過,要么嘗試、要么否定,都需要給出充分的能讓組員認可的理由.細細品味討論的過程,它讓所學(xué)知識靈動起來、靈活起來、交匯起來,其中有困惑,有驚喜,更有滿滿的收獲,讓我們對下一次的討論研究充滿期待.