錢(qián)鵬
摘要:本文以一道河南模擬解幾題為例,從不同角度進(jìn)行探究,意在體現(xiàn)由一題通一類(lèi),提升數(shù)學(xué)能力,養(yǎng)威良好的思維方法.
關(guān)鍵詞:探究;最值;距離
解析幾何問(wèn)題往往沿續(xù)初中平面幾何中點(diǎn)、線段、直線以及平面幾何圖形等的關(guān)系,結(jié)合平面幾何的方法或坐標(biāo)法來(lái)處理一些相應(yīng)的問(wèn)題,特別是一些相應(yīng)的最值問(wèn)題等,越來(lái)越成為命題者青睞的考點(diǎn)之一,特別,此類(lèi)問(wèn)題往往是創(chuàng)新的重要場(chǎng)所之一,通過(guò)巧妙設(shè)置來(lái)綜合應(yīng)用.
1 問(wèn)題呈現(xiàn)
問(wèn)題(河南省中原名校2019屆高三第一次教學(xué)指導(dǎo)卷.15)已經(jīng)線段IABI =24,直線l//AB,且直線Z到AB的距離為5,P為直線l上任意一點(diǎn),則|AP|×|BP|的最小值為_(kāi)_____.
本題既有初中平面幾何的問(wèn)題背景,又有高中解析幾何的問(wèn)題定位,巧妙把初中平面幾何與高中解析幾何加以交匯,延續(xù)初中與高中數(shù)學(xué)知識(shí)的連續(xù)性與綜合性,具有一定的創(chuàng)新與綜合功能.
2多 維探究
探究1不同的問(wèn)題切入視角會(huì)有不同的思考,對(duì)應(yīng)不同的解法.那么,本題有哪些不同的解法呢?
解法1 (坐標(biāo)法)通過(guò)建立平面直角坐標(biāo)系,引入坐標(biāo),利用點(diǎn)的坐標(biāo)以及兩點(diǎn)間的距離公式建立相應(yīng)的兩線段的乘積|AP|×|BP|的坐標(biāo)關(guān)系式,通過(guò)轉(zhuǎn)化,利用配方,結(jié)合二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)來(lái)確定相應(yīng)的最值問(wèn)題.
如圖1,以線段AB所在的直線為x軸,線段AB的垂直平分線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,則A(-12,0),B(12,0),設(shè)P(x,5)(X∈R),則有
解法2 (三角法)通過(guò)作圖,利用三角函數(shù)的定義,結(jié)合|AB|=|AC|+|BC|引入對(duì)應(yīng)的三角關(guān)系式,并通過(guò)三角恒等變換加以轉(zhuǎn)化,再利用兩線段的乘積IAPI×IBPI的三角關(guān)系式的變換,利用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)來(lái)確定相應(yīng)的最值問(wèn)題.
如圖2,過(guò)點(diǎn)P作PC ⊥AB交AB于點(diǎn)G,可知|PC| =5,則有
解法3 (等面積法)通過(guò)三角形的面積公式,利用等面積法思維的轉(zhuǎn)化來(lái)建立相應(yīng)的關(guān)系式,進(jìn)而把兩線段的乘積|AP|×|BP|轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的三角關(guān)系式問(wèn)題,利用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)來(lái)確定相應(yīng)的最值問(wèn)題.
探究2 將題中有關(guān)兩線段的乘積|AP|×|BP|轉(zhuǎn)化為兩線段的和|AP|+|BP|或其他相關(guān)形式,回歸初中平面幾何知識(shí),會(huì)得到怎樣的相關(guān)問(wèn)題?
問(wèn)題l 已經(jīng)線段IABI =24,直線l//AB,且直線Z到AB的距離為5,P為直線l上任意一點(diǎn),則|AP|+| BP|的最小值為_(kāi)___.
解析 如圖3,作點(diǎn)B關(guān)于直線Z的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)C,則知|BP|=| CP|.
通過(guò)探究,進(jìn)行一題多解、一題多變等的拓展與應(yīng)用,使學(xué)生通過(guò)解一道解幾最值的模擬題,達(dá)到解一組數(shù)學(xué)題、一類(lèi)數(shù)學(xué)題的目的,復(fù)習(xí)總結(jié)了數(shù)學(xué)知識(shí),又提升了數(shù)學(xué)能力,為學(xué)生養(yǎng)成良好的思維方法做了有益的嘗試.美國(guó)著名數(shù)學(xué)家哈爾莫斯曾說(shuō)過(guò):?jiǎn)栴}是數(shù)學(xué)的心臟.對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),如何確定解題思維,把問(wèn)題歸結(jié)到同一個(gè)熟悉的“問(wèn)題”來(lái)處理是關(guān)鍵,也就是解題方法與技巧,以不變應(yīng)萬(wàn)變,熟練解決問(wèn)題,
參考文獻(xiàn):
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