安徽省馬鞍山市和縣第二中學(xué) 鮑書齋
解析幾何是高考數(shù)學(xué)科目中的重要內(nèi)容,其課程難度算是中等,例題樣式卻層出不窮,需要學(xué)生去反復(fù)練習(xí)和大量記憶。解析幾何大體內(nèi)容可以分為直線和圓、橢圓、雙曲線和拋物線,主要的考點(diǎn)集中在求曲線方程、直線與圓錐曲線的交點(diǎn)、曲線的最(極)值和探求曲線方程中幾何量極參數(shù)間的數(shù)量特征這幾個方面。本文根據(jù)筆者的教學(xué)實(shí)踐和與其他教師交流經(jīng)驗(yàn),整合和梳理了高中解析幾何方面的問題和解題思路。
首先是部分學(xué)生的代數(shù)運(yùn)算能力不足,解析幾何不可避免地要涉及一定的運(yùn)算,如果學(xué)生運(yùn)算能力不足,就會阻礙學(xué)生進(jìn)一步吸收解析幾何的知識。有些學(xué)生的運(yùn)算習(xí)慣不好,基本運(yùn)算能力偏弱;有些學(xué)生忽視運(yùn)算的幾何意義,一味靠代數(shù)運(yùn)算;還有些學(xué)生運(yùn)算時(shí)思路不靈活,喜歡單向運(yùn)算;另外一些學(xué)生沒有對如何引入?yún)?shù)進(jìn)行深入思考,導(dǎo)致解析幾何運(yùn)算走錯方向。
其次是部分學(xué)生對平面幾何這一學(xué)科分支的基本思想理解有偏差,解析幾何的基本思想是用代數(shù)的方法來研究幾何問題,而兩者之間的橋梁就是平面直角坐標(biāo)系,通過建立直角坐標(biāo)系,我們用坐標(biāo)
表示點(diǎn),用方程 表示曲線,最后用方程研究曲線。但很多學(xué)生缺少用幾何眼光來觀察問題的能力,一味地將幾何問題代數(shù)化,從而陷入了復(fù)雜的運(yùn)算。有些問題不僅需要將幾何條件代數(shù)化,還要從幾何的角度去看轉(zhuǎn)化后的代數(shù)問題。
再次,解析幾何的本身特點(diǎn)讓其學(xué)習(xí)有一定的難度,第一,解析幾何具有代數(shù)和幾何兩方面的特征,這就讓學(xué)生很容易就顧此失彼;第二,解析幾何的思考方法具有一定的抽象性,學(xué)生很容易淹沒在具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容中,迷失解析幾何的意義;第三,解析幾何的解決途徑一般都比較多,選擇解決途徑本身就對學(xué)生有一定的難度。
最后,有些教師的專業(yè)知識不足,教學(xué)方法不當(dāng),只知道使用各類習(xí)題“狂轟濫炸”,導(dǎo)致學(xué)生對于解析幾何的深刻性難以理解。比如,我在教導(dǎo)學(xué)生“斜率的概念”時(shí),就不會讓學(xué)生在獲得公式后直接開始練習(xí),而是讓學(xué)生放下公式的束縛,發(fā)掘公式推導(dǎo)與證明方法,進(jìn)而去理解方法背后本質(zhì)的降維轉(zhuǎn)化的思想,這對于學(xué)習(xí)解析幾何之后的內(nèi)容大有裨益。
教師要從總體上把握兩個突破點(diǎn):首先,明確基本的概念。在直線部分,最主要的概念就是直線的傾斜角和斜率;其次,是直線方程的不同形式,教師可以讓學(xué)生嘗試從不同的角度去歸類。
需要教師指導(dǎo)學(xué)生明白線性規(guī)劃方程組所表示的區(qū)域。原點(diǎn)法是應(yīng)用于線性規(guī)劃的一種很好的解題思路,如果滿足條件,那么區(qū)域包含原點(diǎn);如果原點(diǎn)代入不滿足條件,那么代表的區(qū)域不包含原點(diǎn)。
學(xué)生要熟記圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和一般方程分別代表的含義。對于圓部分的學(xué)習(xí)就是對于初中數(shù)學(xué)有關(guān)圓的部分的一次拓展,只有完成了對于以前知識的拓展,學(xué)生才能更加完整地掌握圓的相關(guān)知識。
比如:“平行于直線2x+y+1=0且與圓x2+y2=5相切的直線方程是( )。”直線是二元對象,兩個獨(dú)立條件就可以確定它的方程,所求直線與直線2x+y+1=0平行,故在此條件下,所求直線就成了一元數(shù)學(xué)對象2x+y+c=0。在直線與圓x2+y2=5相切的條件下,所求直線中的c就可以確定,從而確定答案為2x+y+5=0或2x+y-5=0。
教師要讓學(xué)生明白焦點(diǎn)的來源、準(zhǔn)線方程以及相關(guān)的焦距、頂點(diǎn)、離心率、通徑的概念。點(diǎn)差法也是在橢圓的題目中經(jīng)常運(yùn)用的一種方法,盡管范圍不是很廣,但如果能用點(diǎn)差法做的題目,會比常規(guī)方法簡單很多。該類題目大都涉及弦的中點(diǎn),設(shè)橢圓上兩個點(diǎn)的坐標(biāo),將兩點(diǎn)在橢圓上的方程相減,整理即可得到這兩點(diǎn)中點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)與這兩點(diǎn)連線的斜率的關(guān)系式,或者說得到兩點(diǎn)連線斜率和中點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率積。
比如:“已知拋物線y=ax2-1的焦點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),則拋物線與兩坐標(biāo)軸的三個交點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積為__________?!睆膾佄锞€y=ax2-1的焦點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)可得a=-,則其與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)為(0,-1),(-2,0),(2,0),則以這三點(diǎn)圍成的三角形面積為
總之,解析幾何題目不僅需要學(xué)生付出耐心去學(xué)習(xí),更需要教師在一旁耐心教導(dǎo),調(diào)動學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和主動探究能力,還要鍛煉學(xué)生的運(yùn)算速度和準(zhǔn)確率,這樣雙方都進(jìn)行努力,一定能讓學(xué)生在解析幾何的學(xué)習(xí)中獲得突破。