重慶市忠縣中學校 (404300) 張 侶
圓錐曲線中的最值、范圍問題是高考或各地模擬考試中常見的熱點問題.此類問題考查知識點多,涉及范圍廣,形式靈活多變,思維視角多樣,利于考生的選拔與區(qū)分,可以很好考查學生的數學知識、思想方法和能力,深受命題者青睞.
(1)求曲線C的方程;(2)若點M在曲線C上,過點M且垂直于OM的直線交C于另一點N,點M關于原點O的對稱點為Q,直線NQ交x軸于點T,求|QT|·|TN|的最大值.
試題評析:第(1)問以過A,B定點的兩條動直線斜率乘積為定值入手,探究兩條直線交點的軌跡方程,較為簡單,注重考查數學的基本知識,基本概念.第(2)問考查直線與圓錐曲線的位置關系,弦長表示,最值問題.試題立足通性通法,注重數學本質,設計合理,解法多樣,考查了學生直觀想象、邏輯推理、數學運算等數學核心素養(yǎng),有很好的教學引導作用.
點評:聯立直線與橢圓方程,借助韋達定理即可求出x1x2+y1y2,結合直線MQ與MN的垂直關系,獲得了kMQ=2kMN,進一步得到參數m與t的關系,借助弦長公式得到|QT|·|TN|的表達式,再根據基本不等式求最大值.
點評:從圓錐曲線點差法的思想角度入手,探尋直線MN與NQ的斜率乘積為定值,結合直線MQ與MN的垂直關系,獲得了kMQ=2kMN.根據直線MN與NQ方程求點N的縱坐標,借助弦長公式得到|QT|·|TN|的表達式,再根據基本不等式求最大值.
結合以上原問題的破解過程,改變問題的設問方式,獲得以下幾個變式問題.
變式1 若點M在曲線C上,過點M且垂直于OM的直線交C于另一點N,點M關于原點O的對稱點為Q,直線NQ交x軸于點T,求證:直線MT垂直于x軸.
變式2 若點M在曲線C上,點M關于原點O的對稱點為Q,MT⊥x軸,垂足為T,連接QT并延長交C于點N.求證:kMQ·kMN為定值.
變式3 若點M在曲線C上,過點M且垂直于OM的直線交C于另一點N,點M關于原點O的對稱點為Q,求△MQN面積的最大值.
著名數學家波利亞曾說:“解題就像采蘑菇一樣,采到一顆蘑菇以后應向周圍看看,可能還會有意外收獲”.因此,對試題的變式、引申、拓展探究就顯得尤為重要,所以教師在教學過程中要重視對試題的研究,從中發(fā)現問題,提出問題,再類比進行探究和拓展,以不同角度,不同方式進行解決問題,真正達到“求解一個題,拓展一類題,變式一片題”的最終目的,促使學生真正養(yǎng)成良好的數學思維品質和解題能力,進而提升數學核心素養(yǎng).