摘要:在高考考場(chǎng)上有這樣一句話:得數(shù)學(xué)者得天下。在高中數(shù)學(xué)里,平面解析是一塊很難的部分,此章包含了許多重要的數(shù)學(xué)思想,在高考中占據(jù)了很大的分值,也起到了舉足輕重的作用。所以,在平常的學(xué)習(xí)中,學(xué)生應(yīng)該特別注重高考數(shù)學(xué)試題里解析幾何的解題策略,這樣才能讓數(shù)學(xué)有很大的提升。
關(guān)鍵詞:高考數(shù)學(xué);解析幾何;解題策略
在高考的備考過(guò)程中,解析幾何往往是學(xué)生最頭疼的一部分知識(shí)點(diǎn),在全國(guó)卷的題目安排里,常規(guī)是兩小題和一大題,往往出現(xiàn)在壓軸題,并且經(jīng)常是特別抽象的題目,沒(méi)有任何的圖例,需要學(xué)生通過(guò)建立坐標(biāo)系來(lái)創(chuàng)建圖形,為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題,還需要老師和同學(xué)在課后總結(jié)幾種基本的解題方法,便于套用。
一、 目前高考解析幾何教學(xué)中暴露的問(wèn)題
現(xiàn)在,解析幾何在高中數(shù)學(xué)中占據(jù)著重要的地位,是各省高考的必定考題,所以大多數(shù)考生的得分都很低,這也直接暴露了學(xué)生在解決解析幾何方面的能力還有所欠缺。
從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō),往往只停留在老師講就懂的層面,僅僅只是對(duì)各種概念表面理解,在解題中根本不會(huì)靈活運(yùn)用,還只是生搬硬套,沒(méi)有明確的方法。并且,在解析幾何上,常常會(huì)運(yùn)用到計(jì)算量很復(fù)雜的坐標(biāo)方法,有時(shí)難倒學(xué)生的不是解題思路,而是龐大的運(yùn)算量,但是學(xué)生的計(jì)算能力往往達(dá)不到;還有題目只會(huì)做對(duì)一部分,而不是全對(duì),就像學(xué)生通常會(huì)忽略軌跡方程的完整性和多解性;同時(shí),學(xué)生也會(huì)缺少解題方式上的創(chuàng)新性,不敢嘗試高效的解題方法。更難的是,尤其是在題目聯(lián)系生活實(shí)際時(shí),學(xué)生就會(huì)有一種恐懼感,白白浪費(fèi)時(shí)間。
在老師方面,老師雖然很認(rèn)真地備課,但是忽略了學(xué)生的真實(shí)感受,學(xué)生并不懂老師講的知識(shí)點(diǎn),而老師也只是停留在反復(fù)的講解中,指望熟能生巧,為了應(yīng)試,讓學(xué)生刷大量的題,并沒(méi)有激起學(xué)生對(duì)解析幾何學(xué)習(xí)的興趣,這樣就不能幫助學(xué)生在客觀的角度對(duì)待學(xué)習(xí)內(nèi)容,更不能真正地傳遞數(shù)學(xué)思想方法。
二、 一些解決解析幾何的基本方法
目前,在高中教學(xué)中,老師創(chuàng)建了許多種獨(dú)特的解析幾何解法,但也并不是每一種都能適合各種學(xué)生,還需要學(xué)生在實(shí)際做題過(guò)程中,積累經(jīng)驗(yàn),找到最適合自己的方法,將題目分類,并把相對(duì)應(yīng)的解法匹配在后面。
(一) 坐標(biāo)法
“坐標(biāo)法”適用于許多的平面解析幾何,尤其是在曲線方程中,題目中給的點(diǎn)往往都會(huì)滿足曲線方程,所以可以確定點(diǎn)一定是位于曲線上,從而通過(guò)聯(lián)立多個(gè)方程組,便可以把點(diǎn)的坐標(biāo)求出來(lái),同時(shí)要注意多解性,還能用來(lái)判斷交點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[2014·遼寧卷]圓x2+y2=4的切線與x軸正半軸,y軸正半軸圍成—個(gè)三角形,當(dāng)該三角形面積最小時(shí),切點(diǎn)為P。雙曲線C1:x2/a2-y2/b2=1過(guò)點(diǎn)P且離心率為3。
(1)求C1的方程;
(2)橢圓C2過(guò)點(diǎn)P且與C1有相同的焦點(diǎn),直線l過(guò)C2的右焦點(diǎn)且與C2交于A,B兩點(diǎn)。若以線段AB為直徑的圓過(guò)點(diǎn)P,求l的方程。
解析過(guò)程
(1)設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,y0)(x0>0,y0>0),則切線斜率為-x0/y0,切線方程為y-y0=-x0/y0(x-x0),即x0x+y0y=4,此時(shí)兩個(gè)坐標(biāo)軸的正半軸與切線的交點(diǎn)分別為(4x0,0)、(0,4y0)。故其圍成的三角形的面積S=(1/2)·4/x0·4/y0=8/x0y0。由x20+y20=4≥2x0y0知,當(dāng)且僅當(dāng)x0=y0=2時(shí)x0y0有最大值,此時(shí)S有最小值,因此點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,2)。
由題意知2/a2-2/b2=1,a2+b2=3a2,
解得a2=1,b2=2,故C1的方程為x2-y2/2=1。
(二) 基于平面性質(zhì)的解題方法
在高考的解析幾何題目中,也不能一味地只依靠坐標(biāo)法,有時(shí)坐標(biāo)法并不能幫助我們一下在解決問(wèn)題,還需要我們密切關(guān)注和利用一些特殊的平面性質(zhì),這樣的話,在一定程度上,還可以簡(jiǎn)便運(yùn)算,節(jié)省學(xué)生的時(shí)間。
19. 已知雙曲線E:x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0)的兩條漸近線分別為l1:y=2x,l2:y=-2x。
(1)求雙曲線E的離心率。
(2)如圖1-6,O為坐標(biāo)原點(diǎn),動(dòng)直線l分別交直線l1,l2于A,B兩點(diǎn)(A,B分別在第一、四象限),且△OAB的面積恒為8。試探究:是否存在總與直線l有且只有一個(gè)公共點(diǎn)的雙曲線E?若存在,求出雙曲線E的方程;若不存在,說(shuō)明理由。
19. (1)因?yàn)殡p曲線E的漸近線分別為y=2x,y=-2x,
所以ba=2,所以c=5a,從而雙曲線E的離心率e=ca=5。
(2)由(1)知,雙曲線E的方程為x2/a2-y2/b2=1。
設(shè)直線l與x軸相交于點(diǎn)C。
當(dāng)l⊥x軸時(shí),若直線l與雙曲線E有且只有一個(gè)公共點(diǎn),則|OC|=a,|AB|=4a。又因?yàn)椤鱋AB的面積為8,
所以12|OC|·|AB|=8,因此12a·4a=8,解得a=2,此時(shí)雙曲線E的方程為x2/4-y2/16=1。
若存在滿足條件的雙曲線E,則E的方程只能為x2/4-y2/16=1。
以下證明:當(dāng)直線l不與x軸垂直時(shí),雙曲線E:x2/4-y2/16=1也滿足條件。
設(shè)直線l的方程為y=kx+m,依題意,得k>2或k<4。
三、 總結(jié)
總而言之,平面解析幾何的內(nèi)容是每一位高中生都必須掌握的知識(shí)點(diǎn),其中基礎(chǔ)的解題策略也就是將幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行研究,很重要的思想就是數(shù)形結(jié)合,所以,老師在教學(xué)的過(guò)程中,一定要在幾何和代數(shù)之間建立明確清晰的關(guān)系,幫助學(xué)生更好地理解基本的解題方法,真正掌握解析幾何的思想。
參考文獻(xiàn):
[1]吳偉鴻.高考數(shù)學(xué)試題中解析幾何的解題策略探析[J].西部素質(zhì)教育,2017,3(11):264-265.
作者簡(jiǎn)介:
梁杜娟,四川省廣元市,廣元市元壩中學(xué)。