龍祁林
摘要:平面解析幾何中的最值問題往往可以很好地融入“動”與“靜”,而解決問題時又可以體現“數”與“形”,成為高考命題的一個重要場景.本文結合一道高考模擬題,并結合“動”與“靜”的場景,從“數”與“形”兩個視角切入,展示不同的解題思維與技巧方法,指導教師的數學教學與學生的學習以及數學解題研究.
關鍵詞:橢圓;最值;函數;幾何;變式涉及平面解析幾何中參數、代數式等的最值問題,一直是高考數學試卷中的一個熟悉“面孔”,難度中等及以上.此類問題可以有效綜合點、直線、圓、圓錐曲線等相關元素,合理交匯其他相關知識,題目新穎,背景生動,“動”“靜”結合,融合度高,變化多端,形式各樣.而解決問題時又可以“數”“形”轉化,給考生以更多的視角與機會,充分體現試題的選拔性與區(qū)分度,備受各級各類考試的命題者青睞.
1問題呈現
2問題破解
2.1思維視角一:函數視角
2.2思維視角二:幾何視角
解后反思:幾何思維解法是處理此類問題的“巧技妙法”,展現的就是“米勒定理”問題,通過幾何圖形的直觀視角,結合正弦定理以及圓的幾何性質等加以邏輯推理與數形結合,這里合理構建對應的圓是解決問題的過渡點與“橋梁”,進而確定對應張角的最大位置與三角函數值的最值.幾何思維法的關鍵在于構建相應的幾何直觀圖形,“形”看最值條件,結合幾何圖形的基本性質加以分析與應用.
3教學啟示
3.1“動”與“靜”結合,“數”與“形”轉化破解平面解析幾何中的代數關系式、三角函數值等的定值、最值(或取值范圍等)相關問題時,基于動點、動直線等要素對應的題設中點、直線、圓等相關元素的變化運動規(guī)律,“動”中取“靜”,確定相關定值、最值(或取值范圍等)的位置點.解決問題時,可以從“數”的視角通過相關幾何元素中抽象數學關系,結合關系式或不等式的建立,以代數方式來處理;或從“形”的視角通過平面幾何圖形中歸納運動規(guī)律,結合幾何特征來分析,以幾何方式來處理.
3.2開展“一題多解”,實現“一題多得”
2019年發(fā)行的《中國高考評價體系》為今后的高考試題改革指明方向,其中包括“高考試題要體現基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性”等,為高考命題與高中教學提供更加直接有效的方向.
這就要求教師在平時的教學與解題研究中,在強化學生對數學基本概念、基礎知識、基本方法與基本技能等方面訓練的基礎上,以習題的“一題多解”探究為載體,開闊學生解題視野,使他們熟練掌握更多解題方法;并在此基礎上做到深度學習,進行合理的“一題多變”,達到“一題多得”等目的,總結解題規(guī)律,有效避免題海戰(zhàn)術,真正有效培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、數學運算能力和創(chuàng)新應用能力等.