馬常軍 戴 慧
(江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒高級(jí)中學(xué))
新課程對(duì)高中數(shù)學(xué)的“核心素養(yǎng)”給出了明確的定義,“學(xué)生應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的、與數(shù)學(xué)有關(guān)的關(guān)鍵能力和思維品質(zhì)”。這對(duì)教師提出了更高的要求,要把對(duì)數(shù)學(xué)文化的了解,對(duì)數(shù)學(xué)公理、定理的探究,對(duì)數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),以及運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決實(shí)際問題貫穿到整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中。數(shù)學(xué)運(yùn)算是其中重要的核心素養(yǎng)之一,如何結(jié)合所學(xué),使用正確的方法簡(jiǎn)化計(jì)算,是培養(yǎng)運(yùn)算能力的重要途徑。下面我針對(duì)“圓錐曲線定義的應(yīng)用”這一教學(xué)內(nèi)容具體闡述。
例1.雙曲線上的點(diǎn)P到它的右準(zhǔn)線的距離為么,點(diǎn)P到它的左焦點(diǎn)的距離為__________。
分析:題目中出現(xiàn)右準(zhǔn)線,容易想到運(yùn)用第二定義先把點(diǎn)到右準(zhǔn)線的距離轉(zhuǎn)化為到右焦點(diǎn)的距離,再運(yùn)用第一定義求出到左焦點(diǎn)的距離,
例2.已知橢圓的方程右焦點(diǎn),A(2,1),P 為橢圓上一點(diǎn),小值分別是_______________。
分析:部分學(xué)生會(huì)根據(jù)以往的解題經(jīng)驗(yàn)設(shè)P 點(diǎn)坐標(biāo)(x,y),再用兩點(diǎn)間距離公式得及復(fù)雜根式函數(shù)的求最值問題,學(xué)生無從下手,停滯不前.我們可以打破設(shè)點(diǎn)求距離這種正向思維的定式,根據(jù)本題求解目標(biāo)中有一項(xiàng)橢圓上的一點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離,嘗試用橢圓的第一定義,如圖所示,因?yàn)镻為橢圓上一點(diǎn),
由第(i)題
∴PF1+
例3.過橢圓C:左焦焦點(diǎn) F,傾斜角為60°的直線交橢圓于點(diǎn)A,B,_______。
分析:本題可以按照常規(guī)思路,根據(jù)傾斜角為60°設(shè)直線方程,聯(lián)立方程組,用韋達(dá)定理建立關(guān)系,消元得到a,b,c的關(guān)系,進(jìn)而求得離心率;也可以設(shè)點(diǎn)的參數(shù)方程求解,但是這兩種方法的計(jì)算量太大,注意到與焦點(diǎn)有關(guān),我們嘗試用橢圓的第一定義求解。
解法1 設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分AF1=2t,BF1=(tt>0),由橢圓的定義知,AF2=2a-2t,BF2=2a-t. 在 △AF1F2和△BF1F2中,由余弦定理得:(2a-2t)2=(2t)2+(2c)2-2(2t)(2c)cos60°,(2a-t)2=t2+(2c)-2(t2c)cos120°消去t得橢圓
這種方法雖然計(jì)算有所簡(jiǎn)化,但是注意到題目條件涉及橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,又是求離心率,這恰恰是橢圓第二定義三個(gè)量中的兩個(gè),所以用第二定義解決本題應(yīng)該最簡(jiǎn)便。
解法2 設(shè)AA′,BB′分別為A、B兩點(diǎn)到左準(zhǔn)線的距離,由第二定義可得AA
∴AC=AA′-B
由題意知,在Rt△ABC中∠BAC=60°,
∴AB=2AC,又 AB=AF+BF,
∴AF+BF=
面對(duì)多種方法,需要學(xué)生有敏銳的分析能力,還要對(duì)計(jì)算量有所預(yù)判,才能選擇最優(yōu)解法,促進(jìn)運(yùn)算能力的提升。
數(shù)學(xué)運(yùn)算這一核心素養(yǎng)的形成,需要在每一次課堂教學(xué)中不斷強(qiáng)化,這就需要教師指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察題目,正確理解運(yùn)算的對(duì)象,對(duì)所有可行的方法做到心中有數(shù),并能選擇最優(yōu)方法,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化化歸等數(shù)學(xué)思想.學(xué)生在這一過程中不但發(fā)展了運(yùn)算能力,培養(yǎng)了思維能力,對(duì)數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)的形成起到促進(jìn)作用,最終形成可持續(xù)發(fā)展的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。