龔勤
對(duì)一道試題的深度挖掘,顯示了課堂教學(xué)的靈活性,激發(fā)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的探究欲望,有利于培養(yǎng)學(xué)生由特殊到一般,從具體到抽象地分析問題、解決問題。
一、變更主元反客為主
有些數(shù)學(xué)問題構(gòu)思新穎,同時(shí)有其實(shí)際背景,按習(xí)慣思維,把注意力集中在某些醒目的“主元”上,往往陷入困境,如果打破思維定勢(shì),反“客”為“主”,把原來處于相對(duì)次要“客元”突出出來,常常會(huì)收到意想不到的效果。
例1:已知函數(shù)[fx=x+2k+1x],其中k∈R,若對(duì)任意k∈[1,7],不等式f(x)≥m在x∈[2,3]上恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
定勢(shì)思路:先把x看成“主元”。
(1)當(dāng)[2k+1?3],即4≤k≤7,m≤f(3),即[m≤3+2k+13]對(duì)任意k∈[4,7]恒成立,于是[m]≤6。
(2)當(dāng)[2<2k+1<3,即32 因此,當(dāng)一道題中有多個(gè)變量時(shí),要注意考慮把其中一個(gè)變量作為自變量,其余的變量作為參數(shù)處理,此法稱之為“變更主元法”,可達(dá)到逐步減少參數(shù)使問題獲得解決。 二、借助變式,反思拓展 (一)利用變式教學(xué)揭示問題中隱含的規(guī)律 課堂教學(xué)時(shí)教師要抓住典型問題,解剖麻雀,揭示規(guī)律,思考引申,優(yōu)化解法,類比拓展。 例2:(湖南省2017屆高三六校聯(lián)考試題)已知橢圓[C:x2a2+y2b2=1(a,b>0])的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,且∣A1A2∣=4,P為橢圓上異于A1,A2的點(diǎn),PA1和PA2的斜率之積為[-34]。問題如下:設(shè)O為橢圓中心,M,N是橢圓上異于頂點(diǎn)的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),求△OMN面積的最大值。 本題考查橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的求解及研究直線和橢圓相交時(shí)對(duì)應(yīng)三角形面積的最值討論。 (二)常規(guī)解析 ①當(dāng)直線MN垂直于x軸時(shí),設(shè)MN的方程為x=n,由[x24+y23=1x=n],得[M(n,3-34n2)],[N(n,-3-34n2)],從而[S?OMN=12×n×23-34n2=3n2-34n4],當(dāng)[n=±2]時(shí),△OMN的面積取得最大值[3。] ②當(dāng)直線線MN與x軸不垂直時(shí),設(shè)MN的方程為y=kx+m, 由[x24+y23=1y=kx+m]消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0。 Δ=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12),化簡得4k2-m2+3>0。 設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2)則[x1+x2=-8km3+4k2,x1x2=4m2-123+4k2],[∣MN∣=1+k2·x1+x22-4x1x2=43·1+k2·3+4k2-m23+4k2],原點(diǎn)O到直線MN的距離[d]=[∣m∣1+k2], 所以[S?OMN=12∣MN∣·d=23·3+4k2-m2·m23+4k2≤23×12=3]。 當(dāng)且僅當(dāng)3+4k2=2m2時(shí),[S?OMN]取得最大值[3。] 綜合①②知,△OMN的面積取得最大值[3]。 三、研究拓展 結(jié)論1:已知橢圓[C:x2a2+y2b2=1(a>b>0])的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,P為橢圓上異于A1,A2的點(diǎn),則PA1和PA2的斜率之積為[-b2a2],且∣A1A2∣=4。 結(jié)論2:已知雙曲線[x2a2-y2b2=1]的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,P為雙曲線上異于A1,A2,的點(diǎn),則PA1和PA2的斜率之積為[b2a2]。 第(2)問①解法2基本不等式法:設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為M(x,y),則[S?OMN=2×12∣xy∣=∣xy∣≤x24+y23×12×23=3],利用基本不等式整體處理非常簡捷。 第(2)問①解法3參數(shù)法:設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為[M(2cosα,3sinα)],則[S?OMN=2×12∣2cosα3sinα∣=3sin2α≤3],利用橢圓的參數(shù)將二元問題一元化、二次問題一次化,這種解題方法思路很自然。 對(duì)一道試題的深度挖掘,脫離了以往的死板、照本宣科的教學(xué),溝通了知識(shí)之間的聯(lián)系,顯示了課堂教學(xué)的靈活性,激發(fā)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的探究欲望,有利于培養(yǎng)學(xué)生由特殊到一般,從具體到抽象地分析問題、解決問題。 四、利用變式教學(xué)完善知識(shí)結(jié)構(gòu) 很多問題都潛藏著進(jìn)一步擴(kuò)展研究的教學(xué)功能,通過合理變式,構(gòu)造題組,讓學(xué)生在變的過程中發(fā)現(xiàn)不變的本質(zhì),在不變的本質(zhì)中探求變的規(guī)律,加深對(duì)問題的認(rèn)識(shí),在提高能力的同時(shí)完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。 例3:原題(人教版必修4第一百零八頁習(xí)題2.4B組第四題) 改編1:如圖,在半徑為[r]的定圓C中,A為圓上的一個(gè)定點(diǎn),B為圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若[AB+AC=AD],且點(diǎn)D也圓C上, 則[AB·AC]= ________。 解:根據(jù)向量加法的平行四邊形法則,四邊形ABCD為平行四邊形,而[∣CD∣=∣AC∣=∣BC∣=∣AB∣=r=]________,所以△ABC為正三角形,所以[AB·AC=r22]答案:[r22。] 改編2:如圖,在半徑為r的定圓C中,A為圓上的一個(gè)定點(diǎn),B為圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若[∣AC+CB∣2=∣AC-CB∣2],則[AB·AC]= ________。 解:由[∣AC+CB∣2=∣AC-CB∣2],得[AC·CB=0,所以AC⊥CB,所以AB·AC=r2],答案:[r2。]