一道数学试题的教学与思考
2021-03-25苏利
苏利



摘要:解题教学作为一种教学形式,在数学教学中居于重要地位。解题教学不只在于解题,还在于培养学生的思维、挖掘数学思想方法、关注和培养学生的问题意识以及数学核心素养。
关键词:数学解题教学 教学思考
解题教学作为一种教学形式,在数学教学中居于重要地位。解题教学不只在于解题,还在于挖掘题目背后的教育价值。下面,笔者结合一道试题,就教学与思考加以阐述,与大家交流。
一、教学再现
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为22,点2,2在C上。
(1)求C的方程;
(2)直线l不經过原点O,且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M。证明:直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值。
这是2015年普通高等学校招生全国统一考试Ⅱ卷文科数学第20题。问题提出后,学生独立思考,自主探究。十分钟后,生1给出了如下的解答(解法1)。
解法1:(1)由题意有a2-b2a2=12,又4a2+2b2=1,解得a2=8,b2=4。所以椭圆的方程为x28+y24=1。
(2)设直线l:y=kx+mk≠0,m≠0,Ax1,y1,Bx2,y2,Mx0,y0。将y=kx+m代入x28+y24=1,得2k2+1x2+4kmx+2m2-8=0。
x1+x2=-4km2k2+1,故x0=x1+x22=-2km2k2+1,y0=kx0+m=m2k2+1。
于是直线OM的斜率k′=y0x0=-12k,即k′k=-12。
所以直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值-12。
师:你是如何想到这种解法的?
生1:由直线与椭圆的方程,利用消元法可得到线段AB的中点M的坐标,从而证明出结论。
师:其他同学有不同的想法吗?
生2给出了另一种解答(解法2)。
解法2:(1)同上;
(2)设Ax1,y1,Bx2,y2,Mx0,y0,则x0=x1+x22,y0=y1+y22。因为A,B在椭圆上,所以x128+y124=1x228+y224=1,两式相减得,x1-x2x1+x28+y1-y2y1+y24=0,即y1-y2x1-x2·y0x0=-12。
所以直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值-12。
师:你如何想到的呢?
生2:由点差法可以得到直线的斜率以及所截弦的中点坐标之间的关系,进而可以证明结论。
师:以上两位同学分别用消元法、点差法给出了不同的解答。……p>
