張林
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)08-0152-02
高三復(fù)習(xí)課中的“講評(píng)課”若注重“一題多解”,既可以讓學(xué)生了解各知識(shí)模塊之間的聯(lián)系,又可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維、發(fā)散性思維的能力,從而達(dá)到數(shù)學(xué)要教會(huì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的目的。下面以一道圓錐曲線習(xí)題為例談?wù)劇?/p>
例題:如圖,已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在x軸上,長(zhǎng)軸A1A2的長(zhǎng)為4,左準(zhǔn)線l與x軸的交點(diǎn)為M,|MA1|∶|A1F1|=2∶1。
(Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)若直線l1:x=m(|m|>1),P為l1上的動(dòng)點(diǎn),使∠F1PF2最大的點(diǎn)P記為Q,求點(diǎn)Q的坐標(biāo)(用m表示)。
(Ⅰ)橢圓方程■+■=1(解法略)
(Ⅱ)解法1分析:容易想到余弦函數(shù),在△PF1F2中利用余弦定理轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題,但是余弦定理較復(fù)雜且要利用距離公式計(jì)算PF1、PF2,故此法計(jì)算量較大。
詳解:設(shè)P(m,y)(注以下文中的點(diǎn)P)由余弦定理得:
cos∠F1PF2=■=■
=■
又因?yàn)閨m|>1,所以所以cos∠F1PF2>0,所以
cos∠F1PF2=■
=■≥■
當(dāng)且僅當(dāng)y2=m2-1即y=±■取等號(hào),由∠F1PF2∈(0,■)且y=cosx在(0,■)上單調(diào)遞減可知:當(dāng)y=±■時(shí),cos∠F1PF2取最小值,∠F1PF2最大,所以滿足要求的點(diǎn)Q(m,±■)。
解法2分析: 觀察到圖形中有直角三角形,可以想到利用正切函數(shù)避免法1中的距離計(jì)算。
詳解:tan∠NPF2=■,tan∠NPF1=■
∴ tan∠F1PF2=tan(∠NPF2-∠NPF1)=■
=■=■
∵|m|>1∴m2-1∴tan∠F1PF2=■≤■當(dāng)且僅當(dāng)y=±■取等號(hào)
由y=tanx在(0,■)上遞增可知:當(dāng)y=±■時(shí),∠F1PF2最大,所以滿足要求的點(diǎn)Q(m,±■)。
解法3:分析:如果利用正弦函數(shù),可以使用等面積法構(gòu)造函數(shù)。
詳解:S■=■F1F2·|y|=■PF1·PF2sin∠F1PF2
∴y2=[(m-1)2+y2][(m+1)2+y2]sin2∠F1PF2
∴sin2∠F1PF2=■
=■≤2(m2-1)當(dāng)且僅當(dāng)y=±■取等號(hào)。
由當(dāng)y=tanx在(0,■)上遞增可知:當(dāng)y=±■時(shí), ∠F1PF2最大,所以滿足要求的點(diǎn)Q(m,±■)。
解法4:分析:利用正弦函數(shù),還可以用正弦定理,得到如下妙解!
詳解:由正弦定理:■=2R ∴sinF1PF=■
要使得∠F1PF2最大,必需使△F1PF的外接圓半徑最小,由圖可知,外接圓圓心,定在y軸上,設(shè)圓心為O,P到y(tǒng)軸的距離最短為m,故設(shè)圓心O(0,y)
由OP=OF1得m2=1+y2 ∴y=±■∴Q(m,±■)。
以上四種解法:解法2最常規(guī),解法4最巧妙,運(yùn)算量最小。同時(shí)解題中運(yùn)用了三角函數(shù)、函數(shù)最值、正余弦函數(shù)、不等式等幾大模塊的知識(shí)點(diǎn),在學(xué)生頭腦中有機(jī)地建構(gòu)起知識(shí)的網(wǎng)絡(luò),更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,體現(xiàn)了高效課堂的要求。但同時(shí)要注意避免盲目追求一題多解,產(chǎn)生消弱最優(yōu)解、重點(diǎn)知識(shí)、化簡(jiǎn)為繁等錯(cuò)誤,教學(xué)過程中,應(yīng)多啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生自己得出相關(guān)解法為優(yōu)!