李 超 孔德宏
(云南師范大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,650500)
波利亞指出:“拿一個有意義又不復(fù)雜的題目去幫助學(xué)生發(fā)掘問題的各個方面,使得通過這道題就好像通過一道門戶,把學(xué)生引入一個完整的領(lǐng)域”.解題教學(xué)亦是如此,要充分發(fā)揮例題的作用.筆者以一道高考試題的教學(xué)為例,闡述自己的一些思考.
(2019年全國高考數(shù)學(xué)Ⅰ卷文科第12題)已知橢圓C的焦點(diǎn)為F1(-1,0),F2(1,0),過F2的直線與C交于A,B兩點(diǎn).若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,則C的方程為( )
解題教學(xué)不僅要教學(xué)生獲得解題活動的結(jié)果,而且要暴露學(xué)生在解題過程中的思維活動.教師引導(dǎo)學(xué)生抓住題目的關(guān)鍵點(diǎn):由題目已知c的值,根據(jù)方程思想,只需要再找到a,b,c的一組關(guān)系,就可以求出橢圓的方程.利用方程思想找關(guān)系時,學(xué)生就會產(chǎn)生諸多想法.
想法2利用三角形相似求出點(diǎn)B的坐標(biāo),再把點(diǎn)B的坐標(biāo)代回橢圓方程,從而構(gòu)造出關(guān)于a的一個方程.
想法3注意到|AB|,|BF2|,|AF1|都可以用a來表示,并且?AF1F2和?AF1B有公共角∠F1AF2,可聯(lián)想到余弦定理,得到關(guān)于a的一個方程.
想法4∠BF1A余弦值可以求解,可聯(lián)想到平面向量基本定理,兩邊平方便轉(zhuǎn)化為關(guān)于a的一個方程.
想法5涉及到過焦點(diǎn)的問題,可以考慮用焦半徑公式解決.
想法6運(yùn)用直線的參數(shù)方程是處理定比點(diǎn)分問題的常用的方法,可以利用t的幾何意義和比值關(guān)系構(gòu)造出關(guān)于a的一個方程.
從學(xué)生不同的想法出發(fā),理清解題思路,對解題的可行性進(jìn)行分析,研究解題方法,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.
解法1利用弦長公式求解.
由于|AB|=|BF1|,|AF2|=2|F2B|,所以2a=|BF2|+|BF1|=|BF2|+|AB|=|BF2|+|AF2|+|BF2|=2|AF2|.故|AF2|=a,因此點(diǎn)A為橢圓上頂點(diǎn)或下頂點(diǎn).根據(jù)橢圓的對稱性,我們考慮點(diǎn)A為上頂點(diǎn)的情況,如圖1.
解法2利用相似三角形求出點(diǎn)B的坐標(biāo),再代入橢圓方程求解.
過點(diǎn)B作x軸的垂線交于點(diǎn)B1,如圖2.
解法3運(yùn)用兩次余弦定理求解.
(注:由cos∠AF2F1=-cos∠F1F2B也可以求出a)
解法4余弦定理+平面向量基本定理.
解法5利用橢圓焦半徑公式求解
解法6運(yùn)用直線的參數(shù)方程求解
由于直線AB的參數(shù)方程為:
在教學(xué)中有學(xué)生提出了下面兩種解法.
上面這兩種解法在思路上并沒有錯,但為什么解不出結(jié)果呢?方程反映了同一事物在2種不同的表現(xiàn)形式下有相等關(guān)系,也反映了2種事物在不同形式上有相等關(guān)系[1].上述解法實(shí)質(zhì)上是同一事物在同種表現(xiàn)形式下的相等關(guān)系,即自身和自身相等,無法解出結(jié)果.因此,建立方程時,教師需向?qū)W生強(qiáng)調(diào)要找表現(xiàn)形式不同的相等關(guān)系.
對于同一類問題,可以從不同的角度進(jìn)行不同形式的變式通過變式,讓學(xué)生對此類問題有一個系統(tǒng)的認(rèn)識,做到會一題通一類.
解題教學(xué)中,教師要以學(xué)生為中心,充分暴露出學(xué)生在解題過程中的思維活動,讓學(xué)生的思維在解題中得到有效地鍛煉,題目千千萬萬,刷百題而不如解透一題!