張科群
【摘 要】本文首先舉例分析了幾道2018年浙江省解析幾何高考題及其解法過(guò)程,然后思考了2018年浙江省解析幾何高考題,最后探討了透過(guò)表象看本質(zhì)在數(shù)學(xué)解題中的重要性,以期為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)提供有效方法和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】解析幾何;高考題;思考
【中圖分類號(hào)】G633.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437(2019)28-0057-02
1? ? 2018年浙江省解析幾何高考題及其解法過(guò)程舉例分析
1.1? ?表象
(2018年浙江省高考第19題)已知點(diǎn)P是y軸左側(cè)(不含y軸)一點(diǎn),拋物線C:y2=4x上存在不同的兩點(diǎn)A,B滿足PA,PB的中點(diǎn)均在C上。
(Ⅰ)設(shè)AB中點(diǎn)為M,證明:PM垂直于y軸;
(Ⅱ)若P是半橢圓x2+=1(x<0)上的動(dòng)點(diǎn),求△PAB面積的取值范圍。
學(xué)生剛看到題目的時(shí)候?qū)Φ谝粏?wèn)就會(huì)有些無(wú)從下手。它與傳統(tǒng)的直線方程與曲線方程聯(lián)立求韋達(dá),再將幾何條件坐標(biāo)化不同。這道題目如果設(shè)AB直線方程,再與拋物線方程聯(lián)立,學(xué)生根本不知道接下去如何解決線段AP,BP的中點(diǎn)在拋物線上這一幾何條件。
高考題的特點(diǎn)就在于新穎,第一次碰到有種耳目一新的感覺(jué),好像跳出了傳統(tǒng)題目的包圍圈,但是仔細(xì)分析題目,這道題目的第一問(wèn)可以有不同的解法,第一可以巧妙借助幾何知識(shí)。
解法過(guò)程:如圖2,設(shè)線段PA,PB的中點(diǎn)分別為C,D,線段CD的中點(diǎn)為N,由平面幾何知識(shí)容易知道P,N,M三點(diǎn)共線,當(dāng)直線AB與軸垂直時(shí),由于拋物線的對(duì)稱軸為軸,所以△PAB是等腰三角形,且軸,則有PM⊥AB(M,N在軸上),即PM垂直于軸。
再仔細(xì)觀察圖形,可以發(fā)現(xiàn)圖3中△PAB類似于阿基米德三角形。(拋物線的弦與過(guò)弦的端點(diǎn)的兩條切線所圍成的三角形,這個(gè)三角形就是阿基米德三角形)。阿基米德三角形處理方法為:若拋物線,
1.2? 本質(zhì)
阿基米德三角形的處理方法的核心是利用PA、PB是兩條位置完全相同的切線,所以形成了兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的等式,從而化歸為同一方程,即阿基米德三角形蘊(yùn)含根。而19年的浙江省高考題PA、PB在拋物線上位置完全相同,等同于把切線轉(zhuǎn)變成割線,它是否仍可沿用阿基米德三角形的處理方法呢?
解法過(guò)程:,
PA中點(diǎn),因?yàn)镻A中點(diǎn)在拋物線上,所以,又因?yàn)?,所以得到:,直線PB與直線PA位置相同,同理可得,合并得到滿足,
把阿基米德三角形的處理方法沿用到這道高考題中,不僅巧妙的解決了第一問(wèn),更為第二問(wèn)做好了鋪墊。這個(gè)題目看似新穎,但其解法卻不新,而且早在2011年的浙江省高考中就出現(xiàn)過(guò)類似的題目。
1.3? 透過(guò)表象看本質(zhì)
(2018年浙江省高考第21題)
已知拋物線:,圓:的圓心為點(diǎn)M(圖4)。
(Ⅰ)求點(diǎn)M到拋物線的準(zhǔn)線的距離;
(Ⅱ)已知點(diǎn)P是拋物線上一點(diǎn)(異于原點(diǎn)),過(guò)點(diǎn)P作圓的兩條切線,交拋物線于A,B兩點(diǎn),若過(guò)M,P兩點(diǎn)的直線垂直于AB,求直線的方程。
2? ?2018年浙江省解析幾何高考題的思考
自主招生題、高考題、競(jìng)賽題各種各樣的題不勝枚舉,但是高中的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法就這些,所以更多的題目是原有題目的改編題。如文中所講的這兩個(gè)高考題,它都是出自阿基米德三角形,從同一個(gè)點(diǎn)出發(fā)的兩條拋物線切線改編成割線和圓的切線,其本質(zhì)是相同的。
3? ?透過(guò)表象看本質(zhì)在數(shù)學(xué)解題中的重要性
數(shù)學(xué)題目很多,不可能全都做完,所以在平時(shí)的解題過(guò)程中,要透過(guò)題目看到問(wèn)題本質(zhì),歸類出基本模型,通過(guò)一題多解和多題一解,讓學(xué)生掌握處理一個(gè)基本模型的方法,理解方法背后所隱含的數(shù)學(xué)思想,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)和邏輯推理素養(yǎng)。變化的是題目,不變的是解法,通過(guò)對(duì)問(wèn)題變式的探究和原問(wèn)題的推廣,幫助學(xué)生掌握一類問(wèn)題的通解通法,進(jìn)而形成解題模式。