安徽省宿州市碭山中學(xué) (235300) 杜為榮 毛曉偉
圓錐曲線中的定點、定值問題的求解一直是自主招生、競賽、高考命題的熱點之一,命題角度廣,備受命題者青睞.而且圓錐曲線中的定點或定值問題形式多樣,花樣翻新,要求較高,但其基本解法仍然有章可循,有法可依.下面以2019年我市二模的一道考題為例,拋磚引玉.
1.問題呈現(xiàn)
(Ⅰ)求橢圓C的方程及離心率;
(Ⅱ)過點F的直線交橢圓于A,B兩點(直線不與x軸垂直),已知點A與點P關(guān)于x軸對稱,證明:直線PB恒過定點,并求出此定點坐標(biāo).
2.問題解決
點評:此解法是求直線恒過定點的通法,設(shè)直線方程y=kx+n,通過條件建立k,n之間的關(guān)系式,進(jìn)而得到結(jié)論.此解法的難點是看出隱含條件A,F(xiàn),B三點共線,利用向量共線或直線斜率相等都可以得到結(jié)果.
解法2:設(shè)直線AB的方程為x=my+2,A(x1y1),B(x2,y2),則P(x1,-y1).聯(lián)立
點評:此法關(guān)鍵在于準(zhǔn)確建立關(guān)于定點坐標(biāo)的恒等式,根據(jù)恒等式成立的條件列出定點坐標(biāo)所滿足的方程或方程組去求解.
點評:此解法為探點法或為先猜后證法,通過特殊點,對稱性確定所求直線恒過定點,在進(jìn)行證明,這為解題指明方向且在運算過程中大大減少計算量.
3.問題探究
波利亞曾說過:“沒有一道題目是徹底解決完的”.當(dāng)我們做完一道題目后,我們除了可以研究它的解法以外,更要從縱向,變式,橫向等角度出發(fā),對這道題目進(jìn)行拓展探究,從而得到一系列有價值的結(jié)論,這既是對原問題的深化與拓展,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的高效途徑.
3.1 縱向探究
本題過焦點F,可得直線PB恒過定點,若把定點改為x軸上任意一點呢,那么直線還恒過定點嗎?可得以下結(jié)論:
點評:①利用解法1亦可證明.②本題解法是采用解法2思路,但是用y表示x,進(jìn)而得到直線恒過定點.
3.2 變式探究
在一個背景下,交換部分條件和結(jié)論,或給出某個問題一般結(jié)論的特例,便生成一道新題.故筆者又做如下探究:
3.3 橫向探究
橢圓與雙曲線、拋物線“同宗同源”,那么雙曲線、拋物線是否具有上述類似的結(jié)論嗎?回答是肯定的.
結(jié)論7 已知拋物線C:y2=2px(p>0),過x軸上一點M(t,0)(0 結(jié)論9 已知拋物線C:y2=2px(p>0),點A,B為拋物線上的任意兩點,點P與點A關(guān)于x軸對稱,且直線PB與x軸的交點N(-t,0)(t>0),則直線AB恒過定點M(t,0). (對于結(jié)論2到結(jié)論9,由于篇幅有限,故有興趣的讀者自行證明.) 4.探究感悟 4.1 重視解法,拓展思路 高考圓錐曲線題目最為顯著的特點是從不同的思路分析,可以獲得不同的解法,通過多解探究,有利于拓寬解題思維,提升解題技能,在引導(dǎo)學(xué)生對不同解法進(jìn)行對比分析,從中得到最優(yōu)解法,在反思總結(jié)中提升解題能力,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣. 4.2 注重探究,發(fā)現(xiàn)本質(zhì) 在新課程所倡導(dǎo)的“多樣性,交叉性,縱向不深,橫向拓寬”的解題要求背景下,對于我們一線教師在教學(xué)中適當(dāng)?shù)膶υ囶}進(jìn)行變式探究,橫向探究,縱向研究,通過對試題的探究,發(fā)現(xiàn)試題不變的本質(zhì),從不變的本質(zhì)探究變的規(guī)律,只有這樣才能使解題更具體,更有深度,更有廣度,才能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)解題是言之有理的,正所謂“歲歲年年題不同,年年歲歲題相似”.