多维度巧解以圆为背景的最值问题
2021-05-30蒋敏李鲜
蒋敏 李鲜


摘 要:在解析几何中,圆是一类重要的考察载体.通过以圆为背景的最值问题的解题教学,能够很好的培养学生独立思考能力、自主探究能力、精准解题能力,达到“通一题、会一类、透一片”,进一步渗透学科核心素养.
关键词:多维度;巧解;圆;最值
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)34-0062-02
收稿日期:2021-09-05
作者简介:蒋敏(1983.11-),男,中学高级教师,从事高中数学教学研究.
李鲜(1986.3-),女,中学一级教师,从事高中数学教学研究.
基金项目:本文系四川省数学会第一届数学教育规划立项课题“校本教研在推动数学教学中的作用”(项目编号2020SXHJY010)阶段性研究成果.[FQ)]
圆是一类特殊的几何图形,它形式简洁,图形优美,生活中随处可见,具有高度的对称性.以圆为背景,考察最大值、最小值,取值范围等等,是解析几何中常见的一类题型.它涉及的学科知识内涵丰富,解题构思常常巧妙灵活,能够很好的锻炼学生的数学思维能力,进一步渗透数学学科核心素养.在课堂教学中,结合学生实际,教师积极引导,学生自主探究,以微专题的形式,多维度巧解以圆为背景的最值问题,让解题教学的育人目标能够顺利达成、落地生根.
一、以斜率、截距、距离的几何意义为视角巧解最值
例1 已知实数x、y满足方程x2+y2-4x+1=0.求:
(1) yx的最大值和最小值;
(2 ) y-x的最小值;
(3) x2+y2的最大值和最小值.
图1
解析 (1)如图1,方程x2+y2-4x+1=0表示以点(2,0)为圆心,以3为半径的圆.
设yx=k,即y=kx,则圆心(2,0)到直线y=kx的距离为半径时直线与圆相切,
斜率取得最大、最小值.由|2k-0|k2+1=3,解得k2=3,所……
