張宏江 舒華瑛
[摘? 要] 圓錐曲線中的定點、定線及定值問題都有著深刻的高等數(shù)學(xué)背景——圓錐曲線的極點極線. 文章通過對圓錐曲線的極點極線的相關(guān)定義及性質(zhì)的介紹與結(jié)論的推導(dǎo),幫助師生從更高的觀點理解圓錐曲線中一類定點、定線及定值問題的本質(zhì),快速找到解題方向,拓寬試題命制思路,提升高中數(shù)學(xué)的圓錐曲線的教學(xué)效率.
[關(guān)鍵詞] 極點極線;調(diào)和共軛;定點;定線;定值
從近幾年關(guān)于圓錐曲線的高考題來看,對定點、定線及定值問題的考查頻次很高. 究其原因,筆者認(rèn)為有以下兩點:
(1)教材中的圓錐曲線的定義就是定點、定線及定值問題:橢圓(或雙曲線)的第一定義是到定點(焦點)的距離的和(或差的絕對值)為定值的點的軌跡;圓錐曲線的第二定義是到定點的距離與到定直線(定點不在定直線上)的距離之比為定值的點的軌跡;二次曲線(圓、橢圓、雙曲線)的統(tǒng)一定義是到兩定點的連線的斜率之積為定值(需要補充若干個點)的點的軌跡.
(2)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出:教師實施課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)理解與高中數(shù)學(xué)關(guān)系密切的高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容,能夠從更高的觀點理解高中數(shù)學(xué)知識的本質(zhì). 圓錐曲線中的定點、定線及定值問題都有著深刻的高等數(shù)學(xué)背景——圓錐曲線的極點極線. 極點與極線是高等幾何中一個基本且重要的概念,雖然在中學(xué)教材中沒有具體介紹,但以它為背景命制的高考題卻經(jīng)常出現(xiàn).
思考
圓錐曲線的極點極線是高等幾何中的基本且重要的概念,以它為背景命制的高考題經(jīng)常出現(xiàn). 高中解析幾何中的定點、定線及定值問題一般都是以極點極線為知識背景,掌握極點極線的相關(guān)概念與基本性質(zhì),可以從更高的觀點理解定點、定線與定值問題. 應(yīng)用極點極線的相關(guān)結(jié)論不僅可以直接解決定點、定線與定值問題,還可以給常規(guī)法提供解題方向. 學(xué)生解決解析幾何運動與變化問題時,常用“動中求靜”“變中求定”的思想,圓錐曲線中的這個“定”往往可以通過極點極線獲得. 命制試題是教師面臨的一大難點,但若教師清楚與高中數(shù)學(xué)關(guān)系密切的高等數(shù)學(xué)知識,能夠從更高的觀點理解高中數(shù)學(xué)知識的本質(zhì),則命制試題能做到游刃有余.