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激活知识串讲方法提升素养
——对一道高三模拟题的多解与教学思考

2019-10-28江苏省太仓高级中学邮编215411

中学数学教学 2019年5期
关键词:平分线一题高三

江苏省太仓高级中学 (邮编:215411)

安徽省马鞍山市第二中学 卢建军 (邮编:243000)

近日,笔者对一道市级高三模拟考试题展开解法探究与教学思考,以期对高三习题教学有所启发.

试题(2019年马鞍山市高三模拟考理科第16题)在△ABC中,∠BAC=60°,点D在线段BC上,且BC=3BD,AD=2,则△ABC面积的最大值为.

这是一个三角形面积的最值问题,试题平和朴实、内涵深刻,给人以“题在书外,根在书内”的感觉,并自然地将等与不等、消元思想、数形结合思想等融为一体,考查学生综合运用解三角形的相关知识和方法,以及平面向量、不等式、平面几何的相关知识和分析问题、解决问题的能力,较好地检测考生的数学素养与学习潜能.

1 解法探究

图1

评析该解法属解三角形问题的通性通法,激活余弦定理和基本不等式的相关知识,教学中关键要引导学生“由已知看可知,再由未知看需知”.针对多变量代数式的处理体现了消元的思想,解法自然,学生易于想到.最后关注取等条件,同时激活了角平分线定理等知识.

9AD2=4AB2+AC2+4AB·ACcos60°≥4AB·AC+2AB·AC,即6AB·AC≤36,即bc≤6. 下同解法一.

由2S△ABD=S△ACD可得,

解析该解法激活了三角函数的相关知识,用角α来表示边b,c,最终将面积表示成关于α的三角函数式,进而求出最值,体现了利用函数思想求最值.

解法四由斯特瓦尔特定理可知,AB2·CD+AC2·BD-AD2·BC=BC·CD·BD,

解析该解法激活了平面几何等相关知识,其本质同解法一,只不过建立三边关系式的途径不同而已.

图2

解析从本质上看解三角形也是平面几何的知识,我们知道像这一类动态三角形的问题都有着几何背景,通过平面几何知识将该问题转化为一个基本问题:已知三角形中的一边及其对角,求面积的最大值. 巧用外接圆,妙解三角形. 体现了化归与转化的思想,让学生感受到任何一道难题都可以转化为我们曾经熟悉的问题.

2 问题推广

对试题进行一般化的推广探究,是学习解题的重要法宝之一.通过一般化探究,去除问题中非本质属性,执问题的牛耳.

当且仅当AD为∠BAC(或其外角)平分线时取得最大值.

图3

当λ<0或λ>1时,

3 变式训练

题1 (2014年高考全国1卷理科第16题)已知a、b、c分别为△ABC的三个内角A、B、C的对边,a=2,且(2+b)(sinA-sinB)=(c-b)sinC,则△ABC面积的最大值为.

题2 (2018年高考江苏卷第13题)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC与点D,且BD=1,则4a+c的最小值为.

题3 在△ABC中,∠BAC=30°,点D在线段BC上,且BC=3CD,BC=3,则AD的最大值为.

题4 在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若a2+2b2+3c2=1,求△ABC面积的最大值.

4 教学思考

上述三点可以看作是习题教学中教师备课的内容,从典型例题的选择,到解法的探究与推广,再到后期提供给学生的变式训练,经历了“选题——讲题——练题”三步曲.

作为教师,我们在试题研究中做到以上几点,对锤炼自身内功是大有裨益的,而且唯有课前深入备课,方能课中精彩演绎.一题多解就是在挖掘每个数学问题的“营养价值”,不能“入宝山而空返”,看似在讲解一道题,殊不知以及丰富联想、激活串讲了多个知识点,如此达到“以少胜多”、“举一反三”、“融会贯通”的功效,学生的能力素养在潜移默化中得到提升.

我们也经常听到这样的质疑声:课堂上如果这样玩一题多解,会不会耽误教学进度,有的解法需要教给学生吗,需要给学生讲授一般化推广吗?这些思考与质疑不无道理,如果我们抛开学生,孤芳自赏,展示解法,那就好比“一个壮汉在秀肌肉”,其教学效果可见一斑.但我们也不能“因噎废食”,诚然,不是所有的题目都适合一题多解,也不是所有学生都适合一题多解,最根本的是要因材施教,以学定教,多关注学生的表现和感受,讲解习题时做到“关注学情、充满激情”.

不同学生,不同时期,我们所教的知识侧重点应有所区别,尤其在高三后期的习题教学中,学生在已经掌握通性通法的阶段,我们要尽可能多地传递解题思路、渗透思想方法、揭示问题本质.让我们的课堂“少一点套路,多一些理性”,让我们的学生拥有更多的问题视角,突破思维定势,从容自如地应对各种新问题,成为一个善于思考、独具个性的学习者,而不是知识的容器,这就是教育成功的最大收获.

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