伍錫浪
(江西省九江第一中學(xué) 332000)
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不應(yīng)只限于接受、記憶、模仿和練習(xí),高中數(shù)學(xué)課程還應(yīng)倡導(dǎo)自主探究、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流、閱讀自學(xué)等學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方式.” 這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中重在為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的思維情境,讓學(xué)生在自主探究和合作交流的過(guò)程中體驗(yàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,學(xué)會(huì)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題,做到舉一反三、觸類旁通.從而大力提高學(xué)生的探索能力和創(chuàng)造能力.
(1)求橢圓C的方程;
(2)點(diǎn)P是橢圓C上除長(zhǎng)軸端點(diǎn)外的任一點(diǎn),連接PF1、PF2,設(shè)∠F1PF2的角平分線PM交C的長(zhǎng)軸于點(diǎn)M(m,0),求m的取值范圍;
解(1)、(2)略,詳解請(qǐng)見參考文獻(xiàn)[1].現(xiàn)摘抄(3)的解析如下:
不難發(fā)現(xiàn),在上面求切線l的斜率k的過(guò)程中,作者采用的是傳統(tǒng)的代數(shù)方法,其主要依據(jù)是代數(shù)的方程理論即,將直線方程與橢圓方程聯(lián)立消去一個(gè)未知數(shù),可得到一個(gè)一元二次方程,再根據(jù)題意Δ=0求出斜率k.其運(yùn)算過(guò)程相當(dāng)繁雜,而且很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤.事實(shí)上解答第(Ⅲ)的關(guān)鍵在于求出切線l的方程(或者切線l的斜率k),那么是否有一個(gè)更簡(jiǎn)便的方法呢?我們不妨先根據(jù)圓與橢圓的關(guān)系,采用類比的方法來(lái)證明下面的一個(gè)定理.
引理圓x2+y2=r2(r>0)在其上一點(diǎn)P(x0,y0)處的切線方程為x0x+y0y=r2.
引理的證明略,詳解請(qǐng)見《高中優(yōu)秀教案 數(shù)學(xué)必修2》(叢書主編:任志鴻).
圓錐曲線的共性讓我們很容易去猜測(cè),雙曲線是否同橢圓一樣,它的切線方程也具有這么優(yōu)美的形式呢?這就不得不要求我們進(jìn)一步地思考,如何去求出過(guò)雙曲線上的點(diǎn)的切線方程呢?翻開高中教材,我們找到了理論依據(jù):微積分理論.
當(dāng)點(diǎn)P(x0,y0)在坐標(biāo)軸上時(shí),可以驗(yàn)證上面的方程同樣適用.
定理3拋物線y2=2px(p>0)在其上一點(diǎn)M(x0,y0)處的切線方程為y0y=p(x+x0).(定理3的證明與定理2的證明方法相同,故略).
許多傳統(tǒng)方法很難解決甚至無(wú)法解決的曲線的切線問(wèn)題,有了導(dǎo)數(shù),就能迎刃而解.導(dǎo)數(shù)為解決中學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題拓展了新的途徑,不僅可使解法簡(jiǎn)便,而且能使問(wèn)題的研究更為深入.通過(guò)上面的探究,我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)多采用“問(wèn)題鏈”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、類比、聯(lián)想、分析、概括,激發(fā)學(xué)生的思維意識(shí),培養(yǎng)一題多解一題多變的良好習(xí)慣,提高學(xué)生綜合思考、自主探究和合作交流的能力.