摘要:涉及直線與圓的位置關(guān)系的綜合應(yīng)用問題,一直是高考中比較常見的基本考點(diǎn)之一.結(jié)合一道高考數(shù)學(xué)真題,借助問題的創(chuàng)新設(shè)置,從不等式思維與直線系思維等不同視角切入與應(yīng)用,多思維層面切入,多技巧視角應(yīng)用,探究破解問題的思路與變式拓展,指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)與解題研究.
關(guān)鍵詞:直線;圓;位置關(guān)系;方程;勾股定理
直線與圓的應(yīng)用問題,是基于初中平面幾何知識的應(yīng)用與拓展,在邏輯推理的基礎(chǔ)上,借助代數(shù)運(yùn)算來處理平面解析幾何中的一類基本應(yīng)用問題,成為初、高中階段知識之間的一個重要紐帶.解決此類問題,將平面幾何中兩類基本平面圖形放置于平面直角坐標(biāo)系中,有“形”有“數(shù)”,有效聯(lián)系起對應(yīng)的基礎(chǔ)知識與基本思想方法,很好地鏈接數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),是每年高考數(shù)學(xué)命題中的一個基本考點(diǎn).
而借助直線與圓的位置關(guān)系,回歸初中平面幾何“形”的幾何特征,聯(lián)系高中解析幾何“數(shù)”的運(yùn)算性質(zhì),是多視角切入與應(yīng)用的一個重要場景,切實(shí)吻合高考數(shù)學(xué)命題“在知識交匯點(diǎn)處命題”的理念,??汲P?,一直成為高考的考查重點(diǎn).
1 真題呈現(xiàn)
高考真題 (2024年高考數(shù)學(xué)全國甲卷理·12)已知b是a,c的等差中項(xiàng),直線ax+by+c=0與圓x2+y2+4y-1=0交于A,B兩點(diǎn),則|AB|的最小值為( ).
在直線與圓的位置關(guān)系的基礎(chǔ)上,結(jié)合弦長的取值范圍的確定與應(yīng)用,借助弦長|AB|為整數(shù)這一特殊設(shè)問方式來求解,合理進(jìn)行變式與拓展,實(shí)現(xiàn)問題的深入應(yīng)用,有利于深度學(xué)習(xí)與創(chuàng)新應(yīng)用.
4 教學(xué)啟示
4.1 合理交匯,巧妙應(yīng)用
直線與圓的位置關(guān)系問題,是初中平面幾何“形”的幾何特征與高中平面解析幾何“數(shù)”的代數(shù)性質(zhì)的巧妙綜合,符合在“知識交匯處命題”的理念,也是兩者之間不同思維視角切入的重要載體.
解決此類涉及直線與圓的位置關(guān)系問題,可以從“形”的幾何特征加以邏輯推理與直觀想象,也可以從“數(shù)”的代數(shù)性質(zhì)加以數(shù)學(xué)運(yùn)算與推理應(yīng)用,給考生以更多的嘗試機(jī)會,成為全面提升數(shù)學(xué)“四基”、強(qiáng)化數(shù)學(xué)“四能”的一個重要場景.
4.2 深度學(xué)習(xí),“一題多變”
基于此類典型的直線與圓的位置關(guān)系問題,在一定程度上合理挖掘問題的本質(zhì)與內(nèi)涵,同時架起初中與高中數(shù)學(xué)知識之間的橋梁,從不同思維視角切入與應(yīng)用,成為“一題多解”“一題多思”的重要場景,進(jìn)而在一定程度上,合理加以深度學(xué)習(xí)與應(yīng)用,有效進(jìn)行“一題多變”“多題一解”等方式的深入探究與創(chuàng)新應(yīng)用,達(dá)到“一題多得”.
特別地,基于此類典型數(shù)學(xué)應(yīng)用問題,合理挖掘問題的內(nèi)涵與實(shí)質(zhì),滲透數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識與思想方法,從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)基本能力,在一定程度上提升數(shù)學(xué)的思維品質(zhì),從而構(gòu)建一個更加完整的數(shù)學(xué)知識體系,有效落實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識與基本能力,養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)習(xí)慣,培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).