明晰几何关系简化代数运算
2021-09-22徐勇
中国数学教育(高中版) 2021年6期
关键词:思维导图
徐勇



摘 要:数形结合是处理直线与圆问题的核心思想. 求解过程中代数方法烦琐或遇阻时转而从形的角度思考,在几何图形中深究几何性质,明晰几何关系后指挥代数运算,常能优化运算路径、简化运算过程.
关键词:直线与圆;数形结合;数学探究;思维导图
几何的优点是直观形象易懂,缺点是灵活多变不易把握;代数的优点是有很多现成的方法可以让学生按部就班地解决问题,缺点是烦琐,遇到不熟悉的问题时可能一筹莫展. 解析几何的本质是用代数方法解决几何问题,高中生在处理解析几何问题时往往重视代数法,而忽视了平面几何基础知识,进而陷入烦琐的运算困境,甚至半途而废.
一、典例剖析
1. 解析几何与向量
例1 在平面直角坐标系[xOy]中,[AB]是圆[O:x2+][y2=1]的直径,且点[A]在第一象限,圆[O1: x-a2+y2=r2][a>0]与圆[O]外离,线段[AO1]与圆[O1]交于点[M],线段[BM]与圆[O]交于点[N],且[OM+O1N=0],则[a]的取值范圍为 .
笔者选用此题作为每日一题让学生求解,批改后发现问题严重,不仅结果不对,而且学生的作图与思考方式也值得商榷. 向量集代数与几何于一身,既有几何属性,又有代数属性. 解题时并非一定要用坐标化的方法,而应善于运用向量数形兼备的特点,必要时思其形,运用几何性质简化代数运算.
(1)图形失真,遮蔽有效信息.
学生画出的草图失真,如图1,不能对条件“[OM+][O1N=0]”进行有效诠释,不能直观看出[OM]与[O1N]平行. 画图太随意,没有连接[ON,] 没能发现四边形[OMO1N]是平行四边形,没有发现定值,即[O1M=1]. 平行四边形看……
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