何雪冰
江蘇省江浦高級(jí)中學(xué) (211800)
近期,筆者在高三復(fù)習(xí)中選用了一道解析幾何題,試題的難度適中,但學(xué)生們的得分情況讓人大跌眼鏡,與之前的預(yù)想大相徑庭.本文是筆者對(duì)該題教學(xué)的點(diǎn)滴思考,與大家分享.
(濟(jì)南市2022年1月高三學(xué)情調(diào)研檢測(cè)第22題)已知P為圓M:x2+y2-2x-15=0上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)N(-1,0),線段PN的垂直平分線交線段PM于點(diǎn)Q.
(1)求點(diǎn)Q的軌跡方程;
(2)設(shè)點(diǎn)Q的軌跡為曲線C,過點(diǎn)N作曲線C的兩條互相垂直的弦,兩條弦的中點(diǎn)分別為E,F(xiàn),過點(diǎn)N作直線EF的垂線,垂足為點(diǎn)H,是否存在定點(diǎn)G,使得|GH|為定值?若存在,求出點(diǎn)G的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
該題第(1)問考查橢圓的定義和簡單的平面幾何性質(zhì);該題第(2)問考查直線與橢圓的位置關(guān)系,通過對(duì)H點(diǎn)的分析可以發(fā)現(xiàn),點(diǎn)H在一個(gè)定圓上,從而將問題轉(zhuǎn)化為研究直線EF經(jīng)過一個(gè)定點(diǎn),該定點(diǎn)需要自行分析問題發(fā)現(xiàn),我們暫且把這種類型的問題稱為“隱藏定點(diǎn)”問題,這種類型的問題在高考中時(shí)常出現(xiàn).本題考查學(xué)生邏輯推理能力、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,考查方程的思想、同構(gòu)的思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想.
學(xué)生在解答此題時(shí)容易卡在以下幾點(diǎn)處:(1)未能預(yù)知直線EF過定點(diǎn),導(dǎo)致無從下手;(2)已經(jīng)求出點(diǎn)E,F(xiàn)坐標(biāo),但無法求出直線EF方程;(3)未能梳理清晰算理,不斷地繞彎路,導(dǎo)致耗時(shí)太久、解題失敗.
從學(xué)生得到的點(diǎn)E、F坐標(biāo)出發(fā),再做微探究得到下面解法.
既然已經(jīng)預(yù)判直線EF過定點(diǎn),那為何不嘗試猜想該定點(diǎn)呢?
評(píng)注:該解法以退為進(jìn),先利用特殊值探求定點(diǎn)后再去證明定點(diǎn),將探索定點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為證明定值問題,從而解題有目標(biāo),證明有方向,起到了化繁為簡,減少運(yùn)算之功效.華羅庚先生的“退步解題法”告訴我們:復(fù)雜的問題要善于“退”,足夠地“退”,“退”到最原始而不失重要性的地方,是學(xué)好數(shù)學(xué)的一個(gè)訣竅.
正因?yàn)橹本€EF難求,那為何不設(shè)而不求呢?從學(xué)生卡殼處再做微探究得到下面解法.
評(píng)注:該解法避開求直線EF的方程,利用兩條直線與橢圓相交的平等關(guān)系得到兩個(gè)同構(gòu)式,由此轉(zhuǎn)化為二次方程根與系數(shù)關(guān)系,輕松求得直線EF的截距與斜率的關(guān)系,從而得到定點(diǎn),大大簡化了運(yùn)算與思維過程.此解法給人一種耳目一新的感覺.
在解析幾何教學(xué)中,經(jīng)常遇到學(xué)生列出式子解不下去的情形,教師應(yīng)該多反思平時(shí)教學(xué)時(shí)是否關(guān)注學(xué)生所需要的,是否過問學(xué)生卡殼處在哪里,是否用“顯然”、“易得”等代替引導(dǎo)學(xué)生挖掘卡殼點(diǎn)、突破卡殼點(diǎn).因此,教師在解題教學(xué)中應(yīng)多在學(xué)生卡殼處下功夫,多鉆研,幫助、引導(dǎo)學(xué)生真正解決問題,解決真問題.解析幾何中的問題探究無窮盡,需要師生堅(jiān)持不懈的探索與反思!