浙江省麗水中學
羅賢旭 (郵編:323000)
直線是解析幾何中最基本也是最重要的元素之一,從初中開始學生就已經(jīng)學習過直線方程,高中必修二又進一步學習了直線方程的五種形式.直線與圓錐曲線結合使得圓錐曲線綜合問題更加豐富多彩.有很多問題從表面上看并沒有直接考查直線,但是背后卻隱藏著直線,挖掘題目背后的隱直線,能給解題帶來事半功倍的作用.
圖1
點評目標式的形式與點到直線的距離形式一致,就將問題轉化為圓上兩個動點到直線的距離之和.
圖2
點評思路1和思路2都是通過把問題轉化成點到直線的距離,問題的關鍵是找到符合轉化條件的直線,從不同的視角下得到答案,方法都很巧妙.
問題3(2010浙大自招)有小于1的正數(shù)x1,x2,…,xn,且x1+x2+…+xn=1.求證:
圖3
問題4 在平面直角坐標系中,若方程m(x2+y2+2y+1)=(x-2y+3)2表示的曲線為橢圓,則實數(shù)m的取值范圍為.
點評這道全國高中數(shù)學競賽題條件簡潔,通過構造滿足條件的定點(即焦點)與相應的定直線(即準線),借助圓錐曲線的定義得到m的范圍.
圖5
點評引入直線MN,利用點O在直線MN上滿足斜坐標系下的直線方程,巧解此題.
問題7若實數(shù)a、b、c滿足a+2b+3c=1,a2+4b2+9c2=1,則c的最小值是.
點評直線與圓很多時候總是相生相伴,演繹了很多精彩的題目和結論,通過合理的代換實現(xiàn)代數(shù)的幾何化,利用隱直線與隱圓有交點轉化成距離,視角獨特,解題方便.
點評cos2α+sin2α=1?cosα·cosα+sinα·sinα=1.這個三角恒等式中隱含著動點A(cosα,sinα)恒在動直線系cosα·x+sinα·y=1上,這些直線又正是單位圓x2+y2=1上任意一點的切線,所有這些切線就形成了圓的包絡線,在這樣的數(shù)學背景下,題目的解法也就更加新穎.
點評這道題的條件是一邊一對角問題,利用余弦定理可以得到邊a、c的關系,目標式是求c+2a的最大值,第一視角是利用不等式的方法去解決.但是挖掘題目背后的幾何背景,利用數(shù)形結合解這道題有利于進一步培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力.
解題教學并不單純?yōu)榱饲蟮脝栴}的結果,真正的目的是為了提高學生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,我們在平時的教學過程中給學生多些視角分析問題,探究題目背后隱含的數(shù)學元素,經(jīng)過長期這樣的訓練,肯定會提高學生分析問題決問題的能力,真正培養(yǎng)了學生的數(shù)學核心素養(yǎng).