摘 要:隨著新課改的深入,探究性命題正逐漸被高考命題者所青睞,而且往往作為壓軸性試題出現(xiàn). 作為一線教師,對探究性命題的教學(xué)顯得尤其重要,筆者以“探—拓—變”的方式對探究性命題的教學(xué)作以下嘗試.
關(guān)鍵詞:探究;拓展;變式
隨著新課改的深入,探究性命題正逐漸被高考命題者所青睞,而且往往作為壓軸性試題出現(xiàn). 作為一線教師,對探究性命題的教學(xué)則顯得尤其重要,筆者從“探—拓—變”的方式對探究性命題的教學(xué)作以下嘗試,供參閱.
引例:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設(shè)A為橢圓長軸的左端點(diǎn),過A作互相垂直的兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點(diǎn),則直線BC是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出定點(diǎn);不過定點(diǎn),則說明理由.
[?] 策略探究
探究1:從特殊做起,歸納、猜想、證明
解析:取直線AC的斜率為1,則直線AB的斜率為-1,求出直線BC方程:x= -,再取直線AC斜率為2,則直線AB斜率為-,求出直線BC方程:y= -x-,得兩直線交點(diǎn)為
,猜測直線BC恒過
. 下面證明過
的直線交橢圓B,C兩點(diǎn),恒有AB⊥AC.
代入韋達(dá)定理可得kABkAC=-1,則AB⊥AC,得證.
探究2:數(shù)形結(jié)合,等價轉(zhuǎn)化
解析:由圖形的對稱性可知,若過定點(diǎn),則此定點(diǎn)必在x軸上,問題轉(zhuǎn)化為過x軸上一定點(diǎn)的直線交橢圓于B,C兩點(diǎn),恒有AB⊥AC. 設(shè)定點(diǎn)為(m,0), B(x1,y1),C(x2,y2),直線BC的方程為y=k(x-m),聯(lián)立x2+2y2=1,消去y,得(2k2+1)x2-4k2mx+2k2m2-1=0,得x1+x2
探究3:題后反思,優(yōu)化解答
解析:設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),設(shè)BC的方程為x=my+t,由x=my+t,
評注:英國數(shù)學(xué)家休厄爾有句名言:“若無某種大膽的猜測,一般是作不出知識的進(jìn)展.” 探究性命題從特殊做起,歸納、猜想、證明是較常用的方法,數(shù)形結(jié)合、等價轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想也是解決問題的重要手段,問題的解決更需要題后反思,優(yōu)化策略,從而為我們今后碰到類似問題不再束手無策做好準(zhǔn)備.
[?] 命題拓展
由以上策略探究過程中的kAB·kAC= -1,得以下拓展:
拓展1:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設(shè)A為橢圓長軸的左端點(diǎn),過A作兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點(diǎn),直線AB,AC的斜率乘積為1,則直線BC是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出定點(diǎn);若不過定點(diǎn),則說明理由. (類似探究3可得定點(diǎn)(-3,0))
拓展2:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設(shè)A為橢圓長軸的左端點(diǎn),過A作兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點(diǎn),直線AB,AC的斜率乘積為p
p≠
,則直線BC是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求出定點(diǎn);若不過定點(diǎn),則說明理由. (類似探究3可得定點(diǎn)
).
拓展3:已知圓錐曲線方程,設(shè)A為圓錐曲線上一定點(diǎn),過A作直線AB,AC分別交圓錐曲線與B,C兩點(diǎn),直線AB,AC的斜率乘積為某一常數(shù),一般情況下,直線BC過定點(diǎn). (證略)
[?] 變式應(yīng)用
變式1:已知橢圓方程為x2+2y2=1,設(shè)A為橢圓長軸的左端點(diǎn),過A作互相垂直的兩直線AB,AC分別交橢圓與B,C兩點(diǎn),過A作AD⊥BC,垂足為D,試求點(diǎn)D的軌跡方程. (提示:BC過定點(diǎn)P
, 又AD⊥BC,故點(diǎn)D在以AP為直徑的圓上(去掉點(diǎn)A), 故點(diǎn)D的軌跡方程為
變式2:已知A(-2,0)是橢圓C:+=1(a>b>0)與圓F:(x-c)2+y2=9的一個交點(diǎn),且圓心F是橢圓的一個焦點(diǎn). (1)求橢圓C的方程;(2)過F的直線交圓于P,Q兩點(diǎn),連結(jié)AP,AQ,分別交橢圓于M,N兩點(diǎn),試問直線MN是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),請說明理由. (提示:第2小題數(shù)形結(jié)合可看出,實質(zhì)與引例類似,可得過
變式3:已知定點(diǎn)M(x0,y0)在拋物線m:y2=2px(p>0)上,動點(diǎn)A,B∈m且·=0. 求證:弦AB必過一定點(diǎn). (提示:類似引例探究,可得定點(diǎn)為(x0+2p,-y0))
變式4:已知橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,且有一個頂點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,1). (1)求該橢圓的方程;(2)如圖,過點(diǎn)P
的直線l交橢圓于A,B兩點(diǎn),是否存在定點(diǎn)Q,使以AB為直徑的圓恒過這個定點(diǎn)?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由. (提示:第2小題考查的實質(zhì)是先探后證的思想,可得定點(diǎn)(0,1))
變式5:(2012福建省高考)橢圓E:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F1,右焦點(diǎn)為F2,離心率e=. 過F1的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),且△ABF2的周長為8. (1)求橢圓E的方程;(2)設(shè)動直線l:y=kx+m與橢圓E有且只有一個公共點(diǎn)P,且與直線x=4相交于點(diǎn)Q. 試探究:在坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在定點(diǎn)M,使得以PQ為直徑的圓恒過點(diǎn)M?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,說明理由. (提示:第2小題也可類比探究一、探究二的思想方法可得M(1,0))
筆者感悟:隨著第一輪課改的深入,高考數(shù)學(xué)卷在考查學(xué)生雙基的同時,多處滲透著探究性學(xué)習(xí)的思維模式.特別是探究性學(xué)習(xí)必備的思想(歸納、猜想,等價轉(zhuǎn)化,特值探究,分類討論,數(shù)形結(jié)合)在壓軸性試題探究中頻頻出現(xiàn),相信此類試題也是今后高考數(shù)學(xué)命題的一種必然趨勢. 新一輪的課改又開始了,作為一線教師,在課堂上多關(guān)注探究性命題的“探究性教學(xué)”是當(dāng)務(wù)之急;作為學(xué)生,對“探——拓——變”思維做一定的訓(xùn)練是必須的.