【摘要】由于在高中數(shù)學(xué)《新的課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程理念中提出高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中要充分的關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,引導(dǎo)學(xué)生去探索求知。而學(xué)習(xí)過程還是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程,因此在問題驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)模式便成為當(dāng)下教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)。所謂問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)即是由教師創(chuàng)設(shè)合理的學(xué)習(xí)情境,巧設(shè)問題,營造適合學(xué)生心理體驗(yàn)的氛圍,將學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究過程置于一個(gè)特定的情境中。以問題制造困惑,在問題的驅(qū)動(dòng)下激發(fā)思考,引發(fā)學(xué)生探究的欲望和興趣,以目標(biāo)導(dǎo)引解決困惑。
【關(guān)鍵詞】問題驅(qū)動(dòng);焦點(diǎn)三角形;橢圓
由于在高中數(shù)學(xué)《新的課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程理念中提出高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中要充分的關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,引導(dǎo)學(xué)生去探索求知。而學(xué)習(xí)過程還是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程,因此在問題驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)模式便成為當(dāng)下教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)。所謂問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)即是由教師創(chuàng)設(shè)合理的學(xué)習(xí)情境,巧設(shè)問題,營造適合學(xué)生心理體驗(yàn)的氛圍,將學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究過程置于一個(gè)特定的情境中。以問題制造困惑,在問題的驅(qū)動(dòng)下激發(fā)思考,引發(fā)學(xué)生探究的欲望和興趣,以目標(biāo)導(dǎo)引解決困惑。本文就通過對(duì)《有關(guān)橢圓焦點(diǎn)三角形問題》的教學(xué)設(shè)計(jì)探討一下驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。
一、課題引入
我們?cè)趯W(xué)習(xí)橢圓時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到以其焦點(diǎn)和曲線上的點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形,一般定義為焦點(diǎn)三角形,該三角形中的邊角關(guān)系是必須掌握的重點(diǎn)知識(shí),也是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容之一,尤其是近幾年的出題頻率呈上升趨勢(shì)。焦點(diǎn)三角形雖然不是教材中明確的授課內(nèi)容,但它是考察基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本方法和三者綜合運(yùn)用能力的重要載體,它是對(duì)曲線定義更深層次的考察。焦點(diǎn)三角形問題實(shí)質(zhì)是圓錐曲線定義的深化,所以系統(tǒng)的研究有關(guān)橢圓焦點(diǎn)三角形問題是很有必要的。
二、問題探究
設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>o),左右焦點(diǎn)分別為F1(-c,o)F2(c,o)其中a2=b2+c2。設(shè)橢圓上任意一點(diǎn)P(x0,y0)記|PF1|=m,|PF2|=n,∠F1PF2=θ
問題一 三角形PF1F2的周長是定值嗎?
由于△F1PF2的周長=|PF1|+|PF2|+|F1F2|
=2a+2c
即△F1PF2的周長是定值。
問題二 |PF1|與|PF2|有最小值嗎?
當(dāng)P與A1重合時(shí),|PF1|min=a-c
當(dāng)P與A2重合時(shí),|PF2|min=a-c
問題三 m#8226;n有最大值和最小值嗎?
∵m+n=2a ∴n=2a-m
∴m#8226;n=-m2+2am
∴m#8226;n=-(m-a)2+a2
∴a-c≤m≤a+c
∴b2≤m#8226;n≤a2
即m#8226;n有最大值為a2 m#8226;n的最小值為b2
問題四 三角形PF1F2 的面積有沒有最大值?
S△FPF=|F1F2|#8226;h
S△FPF=#8226;2c#8226;y0
S△FPF=c#8226;y0
∴當(dāng)P在Y軸上時(shí)|y0|max=b
此時(shí)三角形PF1F2 面積的最大值=b#8226;c
問題五 ∠F1PF2=θ有最大值嗎?
當(dāng)點(diǎn)P在Y軸上時(shí),θ有最大值
問題六 若∠F1PF2=θ,三角形PF1F2面積為定值嗎?
∵m+n=2a ∴m2+n2+2mn=4a2
又∵m2+n2-2mncosθ=4c2
∴m#8226;n=
∴ =m#8226;nsinθ=
當(dāng)θ為定值時(shí),S△FPF也為定值
問題七 延長PF2交圓錐曲線于M點(diǎn),連結(jié)F1M,三角形F1PM的周長是否為定值?
∵ =PF1+PF2+MF1+MF2=4a
∴三角形F1PM的周長為定值
問題八 當(dāng)PF2⊥x軸時(shí),弦長|PM|的值為多少?
當(dāng)PF2⊥x軸時(shí),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(c,)
∴|PM|=
三、課堂測(cè)試
1.已知F1、F2是橢圓C:+=1(a>b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),p為橢圓C上的一點(diǎn),且PF1⊥PF2。若△PF1F2的面積為9,則b=____________。
2.如果一個(gè)橢圓短軸上的一個(gè)頂點(diǎn)與兩個(gè)焦點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形,求橢圓的離心率。
問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的流程設(shè)計(jì)在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生正是通過一個(gè)一個(gè)的數(shù)學(xué)問題的提出和解決,從而認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)定理的發(fā)現(xiàn)、形成和發(fā)展過程,學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思維、數(shù)學(xué)的交流、數(shù)學(xué)的推理和數(shù)學(xué)問題的解決。通過這個(gè)綜合過程,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思想。
(作者單位:江西省寧都中學(xué))