數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)教學(xué)的一點(diǎn)建議
——以蘇教版橢圓性質(zhì)教學(xué)為例
☉江蘇省海安縣曲塘中學(xué) 周愛琴
在高中數(shù)學(xué)某些性質(zhì)、定理的教學(xué)中,部分教師采用讓學(xué)生先記憶,再進(jìn)行解題應(yīng)用訓(xùn)練來達(dá)到熟練程度的辦法,對相關(guān)性質(zhì)、定理的得出并未進(jìn)行推理、說明,學(xué)生往往也是只知道有這個性質(zhì),但這個性質(zhì)是如何得出的,并不清楚.因此在創(chuàng)新問題的解答中往往找不到問題的切入點(diǎn).
題目曲線C是平面內(nèi)與定點(diǎn)F(2,0)和定直線x=-2的距離的積等于4的點(diǎn)的軌跡.下列四個結(jié)論:
①曲線C過坐標(biāo)原點(diǎn);②曲線C關(guān)于x軸對稱;③曲線C與y軸有3個交點(diǎn);④若點(diǎn)M在曲線C上,則|MF|的最小值為2(-1).
其中,所有正確結(jié)論的序號是___________.
定義一個新曲線,考查曲線相應(yīng)的幾何性質(zhì).考查學(xué)生即時學(xué)習(xí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識.從數(shù)(方程)與形(曲線)兩個角度認(rèn)識事物.解答此題的方法其實在教材中都能找原型,如蘇教版教材“圓錐曲線與方程”橢圓的簡單幾何性質(zhì)一節(jié)中均有詳細(xì)的說明.
以焦點(diǎn)在x上的橢圓方程為例.
1.橢圓上的點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)范圍
2.橢圓的對稱性
3.橢圓的頂點(diǎn)
4.橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離最值問題
所以當(dāng)x=-a時,|PF1|min=a-c;當(dāng)x=a時,|PF1|max=a+c.
其實上述性質(zhì)通過直接觀察橢圓的圖形即可得出,也不難理解、容易接受.但是如果我們真的這樣做了,那就失去了培養(yǎng)學(xué)生解題能力的一次有利時機(jī).
曲線C是平面內(nèi)與定點(diǎn)F(2,0)和定直線x=-2的距離的積等于4的點(diǎn)的軌跡:設(shè)M(x,y)是曲線C上任意一點(diǎn),則有此方程若進(jìn)一步化簡較為復(fù)雜,但這并不影響我們對題目所給結(jié)論正確性的判斷:
對于結(jié)論①,判斷曲線C是否過坐標(biāo)原點(diǎn),可將x=0, y=0代入方程中,等式成立,故結(jié)論①正確.
說明:此結(jié)論的判斷方法源于橢圓頂點(diǎn)的求解.
對于結(jié)論②,判斷曲線C是否關(guān)于x軸對稱,可令-y代換方程中的y,方程不改變,所以曲線C關(guān)于x軸對稱,故結(jié)論②正確.
說明:此結(jié)論的判斷方法源于橢圓對稱性的判斷.
說明:此結(jié)論的判斷方法源于橢圓頂點(diǎn)的求解.
故結(jié)論④正確.
說明:此結(jié)論的判斷方法源于橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)范圍的確定及橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離的最值問題的求解.
綜上所述,本題的正確答案為①②④.
變式曲線C是平面內(nèi)與三個定點(diǎn)F(1-1,0),F(xiàn)(21,0)和F(30,1)的距離的和等于2的點(diǎn)的軌跡.給出下列四個結(jié)論:①曲線C關(guān)于x軸、y軸均對稱;②曲線C上存在一點(diǎn)P,使得③若點(diǎn)P在曲線C上,則△F1PF2的面積最大值是1;④三角形PF2F3面積的最大值
其中所有真命題的序號是_________.
解析設(shè)曲線C上任意一點(diǎn)為P(x,y).由題意可知,C的方程為
對于結(jié)論①,在此方程中,用-x,-y分別取代x,y,可知C只關(guān)于y軸對稱,不關(guān)于x軸對稱.故結(jié)論①錯誤.
對于結(jié)論③,因為|PF1|+|PF2|≤|PF1|+|PF2|+|PF3|=2,所有的P點(diǎn)都應(yīng)該在橢圓D:+y2=1內(nèi)(含邊界),曲線C與D有唯一公共點(diǎn)A(0,1),此時,三角形面積最大,最大值為1.故結(jié)論③正確.
對于結(jié)論④,△PF2F3面積的最大值為此時需要先考慮以F2,F(xiàn)3為焦點(diǎn)、實半軸為的橢圓E,其短軸頂點(diǎn)到直線F2F(3x+y-1=0)距離為,此時△PFF的23面積為,但是曲線C應(yīng)該在此橢圓內(nèi)部,所以三角形PF2F3的面積應(yīng)小于.故結(jié)論④錯誤.
綜上所述,本題正確答案為③.
通過上述兩例的分析,我們不難發(fā)現(xiàn),對于一道所謂的難題,“難”往往只是體現(xiàn)在問題的形式,透過表象,不難發(fā)現(xiàn)問題的求解方法其實都是我們熟悉的內(nèi)容,關(guān)鍵在于有沒有引起我們足夠的重視.
教材是歷代教學(xué)專家智慧的結(jié)晶,是高考命題的主要依據(jù),很多教師在教學(xué)中對教材內(nèi)容的重視不夠,常常是少講甚至不講,脫離教材.例如很多學(xué)生在學(xué)完了雙曲線的有關(guān)內(nèi)容之后,仍然不知道為什么雙曲線的離心率越大,曲線的開口越大.是教師不知道嗎?當(dāng)然不是,只是他們對這一原理沒有進(jìn)一步解釋,其實道理很簡單,因為離心率,所以離心率越大,越大,曲線的開口越大.
教材中的每一個知識點(diǎn),甚至每一道例題或習(xí)題都是眾多專家精心編排的,具有典型性、代表性、發(fā)散性,很多高考命題都是在這些內(nèi)容的基礎(chǔ)上衍變而來,即使是綜合題的命制也例外,也是由教材中例題或習(xí)題的組合、深度加工和拓展而來,因此對教材內(nèi)容不能孤立地看待,要抓住重點(diǎn),并且善于從各個方面精心挖掘其內(nèi)存的潛能,使教材中的每一個知識點(diǎn)、每一道例習(xí)題都能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用.
操作起來其實很簡單,在講解某一知識點(diǎn)時,只要我們講清楚該知識點(diǎn)的來龍去脈,并對教材內(nèi)容進(jìn)行有效的追問、拓展,將問題的背景進(jìn)行引伸,將問題形式進(jìn)行變換,這樣就能有效激活學(xué)生的思維,幫助學(xué)生建立章節(jié)內(nèi)部及章節(jié)之間的知識網(wǎng)絡(luò),形成系統(tǒng),進(jìn)而有效促進(jìn)學(xué)生分析問題能力、解決問題能力的提高與發(fā)展.