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高中解析几何试题探究

2018-11-30安徽省马鞍山市和县第二中学鲍书斋

数学大世界 2018年23期
关键词:斜率原点代数

安徽省马鞍山市和县第二中学 鲍书斋

解析几何是高考数学科目中的重要内容,其课程难度算是中等,例题样式却层出不穷,需要学生去反复练习和大量记忆。解析几何大体内容可以分为直线和圆、椭圆、双曲线和抛物线,主要的考点集中在求曲线方程、直线与圆锥曲线的交点、曲线的最(极)值和探求曲线方程中几何量极参数间的数量特征这几个方面。本文根据笔者的教学实践和与其他教师交流经验,整合和梳理了高中解析几何方面的问题和解题思路。

一、学生在高中解析几何学习中所遇到的问题

首先是部分学生的代数运算能力不足,解析几何不可避免地要涉及一定的运算,如果学生运算能力不足,就会阻碍学生进一步吸收解析几何的知识。有些学生的运算习惯不好,基本运算能力偏弱;有些学生忽视运算的几何意义,一味靠代数运算;还有些学生运算时思路不灵活,喜欢单向运算;另外一些学生没有对如何引入参数进行深入思考,导致解析几何运算走错方向。

其次是部分学生对平面几何这一学科分支的基本思想理解有偏差,解析几何的基本思想是用代数的方法来研究几何问题,而两者之间的桥梁就是平面直角坐标系,通过建立直角坐标系,我们用坐标

表示点,用方程 表示曲线,最后用方程研究曲线。但很多学生缺少用几何眼光来观察问题的能力,一味地将几何问题代数化,从而陷入了复杂的运算。有些问题不仅需要将几何条件代数化,还要从几何的角度去看转化后的代数问题。

再次,解析几何的本身特点让其学习有一定的难度,第一,解析几何具有代数和几何两方面的特征,这就让学生很容易就顾此失彼;第二,解析几何的思考方法具有一定的抽象性,学生很容易淹没在具体的学习内容中,迷失解析几何的意义;第三,解析几何的解决途径一般都比较多,选择解决途径本身就对学生有一定的难度。

最后,有些教师的专业知识不足,教学方法不当,只知道使用各类习题“狂轰滥炸”,导致学生对于解析几何的深刻性难以理解。比如,我在教导学生“斜率的概念”时,就不会让学生在获得公式后直接开始练习,而是让学生放下公式的束缚,发掘公式推导与证明方法,进而去理解方法背后本质的降维转化的思想,这对于学习解析几何之后的内容大有裨益。

二、具体试题分析探究

1.直线及其方程

教师要从总体上把握两个突破点:首先,明确基本的概念。在直线部分,最主要的概念就是直线的倾斜角和斜率;其次,是直线方程的不同形式,教师可以让学生尝试从不同的角度去归类。

2.线性规划

需要教师指导学生明白线性规划方程组所表示的区域。原点法是应用于线性规划的一种很好的解题思路,如果满足条件,那么区域包含原点;如果原点代入不满足条件,那么代表的区域不包含原点。

3.圆及其方程

学生要熟记圆的标准方程和一般方程分别代表的含义。对于圆部分的学习就是对于初中数学有关圆的部分的一次拓展,只有完成了对于以前知识的拓展,学生才能更加完整地掌握圆的相关知识。

比如:“平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线方程是( )。”直线是二元对象,两个独立条件就可以确定它的方程,所求直线与直线2x+y+1=0平行,故在此条件下,所求直线就成了一元数学对象2x+y+c=0。在直线与圆x2+y2=5相切的条件下,所求直线中的c就可以确定,从而确定答案为2x+y+5=0或2x+y-5=0。

4.关于抛物线、椭圆、双曲线

教师要让学生明白焦点的来源、准线方程以及相关的焦距、顶点、离心率、通径的概念。点差法也是在椭圆的题目中经常运用的一种方法,尽管范围不是很广,但如果能用点差法做的题目,会比常规方法简单很多。该类题目大都涉及弦的中点,设椭圆上两个点的坐标,将两点在椭圆上的方程相减,整理即可得到这两点中点的横纵坐标与这两点连线的斜率的关系式,或者说得到两点连线斜率和中点与原点连线的斜率积。

比如:“已知抛物线y=ax2-1的焦点是坐标原点,则抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为__________。”从抛物线y=ax2-1的焦点为坐标原点可得a=-,则其与坐标轴的交点为(0,-1),(-2,0),(2,0),则以这三点围成的三角形面积为

总之,解析几何题目不仅需要学生付出耐心去学习,更需要教师在一旁耐心教导,调动学生的主动学习和主动探究能力,还要锻炼学生的运算速度和准确率,这样双方都进行努力,一定能让学生在解析几何的学习中获得突破。

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