于建偉
《全日制普通高中數(shù)學(xué)新課程標準》指出“高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)注意提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,這是數(shù)學(xué)教育的基本目標之一?!倍忸}能力是數(shù)學(xué)思維能力的重要組成部分,在日常的教學(xué)實踐中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生由于不同原因?qū)е铝嗽跀?shù)學(xué)解題中出現(xiàn)了問題,本文就高中學(xué)生在解析幾何章節(jié)解題中出現(xiàn)的幾種問題淺談一下高中學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的培養(yǎng)。
一、審題不清導(dǎo)致出錯
例1. 直線x=π-3的傾斜角等于( )
A.0 B.π-3 C.π-2 D.π
分析:學(xué)生解題匆忙,望文生義,以為π-3就是傾斜角以致出錯。
解析:選C 直線x=π-3,知傾斜角為π-2.
提醒學(xué)生在日常的解題過程中培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣,提高解題的準確率。
二、數(shù)學(xué)概念理解錯誤導(dǎo)致解題出錯
例2. 過點M(3,-4),且在兩坐標軸上的截距相等的直線的方程為 .
分析:學(xué)生在解題中沒有準確理解“截距”的概念,錯認 “截距”為 “距離”,認為截距只能為正值,導(dǎo)致解題出錯。
解析:①若直線過原點,則k=- 4-3,所以y=- 4-3x,即4x+3y=0.
②若直線不過原點.設(shè)x-a + y-a =1,即x+y=a.
則a=3+(-4)=-1,所以直線的方程為x+y+1=0.
準確的理解概念是數(shù)學(xué)解題的前提和基礎(chǔ),因此我們要引導(dǎo)學(xué)生透徹理解概念,準確把握題意。
三、考慮問題不全導(dǎo)致解題出錯
例3. 求經(jīng)過點A(-5,2),且在x軸上的截距等于在y軸上截距的2倍的直線方程.
分析:學(xué)生在待定系數(shù)法設(shè)截距式方程時,忽視了截距為0的特殊情況。
解析:當直線不過原點時,設(shè)所求直線方程為x-2a + y-a =1,將(-5,2)代入所設(shè)方程,解得a=- 1-2,所以直線方程為x+2y+1=0;當直線過原點時,設(shè)直線方程為y=kx,則-5k=2,解得k=- 2-5,所以直線方程為y=- 2-5x,即2x+5y=0.故所求直線方程為2x+5y=0或x+2y+1=0.
引導(dǎo)學(xué)生注意總結(jié)常見概念和題型中易出錯的地方,考慮問題全面,積累解題經(jīng)驗。
四、基本題型的基本解法不熟練導(dǎo)致思路受阻
例4. 若直線x-a + y-b =1(a>0,b>0)過點(1,1),則a+b的最小值等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
分析:學(xué)生在解題時對基本不等式中1的代換求最值的方法遺忘導(dǎo)致解題受阻。
解析:選C 將(1,1)代入直線x-a + y-b =1得1-a + 1-b=1,a>0,b>0,故a+b=(a+b)(1-a + 1-b)=2+ b-a + a-b ≥2+2=4,等號當且僅當a=b時取到,故a+b的最小值為4.
提醒學(xué)生注意總結(jié)典型題型的典型解法,提高自己的解題能力。
五、只會死搬硬套,不知具體問題具體分析導(dǎo)致解題受阻
例5. 已知圓C與直線y=x及x-y-4=0都相切,圓心在直線y=-x上,則圓C的方程為( )
A.(x+1)2+(y-1)2=2
B.(x+1)2+(y+1)2=2
C.(x-1)2+(y-1)2=2
D.(x-1)2+(y+1)2=2
分析:學(xué)生解題時憑感覺用待定系數(shù)法設(shè)未知數(shù)列方程運算量過大,容易出錯,沒有具體考慮到題中三條直線的特殊性。
解析:選D 由題意知x-y=0 和x-y-4=0之間的距離為=2,所以r=;又因為y=-x與x-y=0,x-y-4=0均垂直,所以由y=-x和x-y=0聯(lián)立得交點坐標為(0,0),由y=-x 和x-y-4=0聯(lián)立得交點坐標為(2,-2),所以圓心坐標為(1,-1),圓C的標準方程為(x-1)2+(y+1)2=2.
提醒學(xué)生具體問題具體分析是數(shù)學(xué)解題的基本要求,沒有一成不變的題型和方法。
六、常見數(shù)學(xué)思想方法不熟練,導(dǎo)致思路受阻
例6. 已知圓O:x2+y2=1,直線x-2y+5=0上動點P,過點P作圓O的一條切線,切點為A,則|PA|的最小值為 .
分析:學(xué)生只看到兩端點都是動點的|PA|線段,不知道把它用轉(zhuǎn)化思想轉(zhuǎn)移到只有一個動點的|PO|線段,陷入解題陷阱。
解析:過O作OP垂直于直線x-2y+5=0,過P作圓O的切線PA,連接OA,易知此時|PA|的值最小.由點到直線的距離公式,得|OP|==.又|OA|=1,所以|PA|==2.
教師授課講授解題方法時不要忘穿插數(shù)學(xué)常見的解題思想,幫助學(xué)生提高解題能力。
七、運算能力不足導(dǎo)致出錯
例7. 橢圓C +=1左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線交橢圓于A,B兩點.
當△F2AB的面積為時,求直線的方程.
分析:運算能力不足與應(yīng)對解析幾何中繁雜的運算,導(dǎo)致解題中斷,是非常典型的問題。
解析:當直線的傾斜角為π-2時,A(-1,3-2),B(-1,- 3-2),S△ABF2= 1-2|AB|·|F1F2|= 1-2×3×2=3≠.當直線的傾斜角不為π-2時,設(shè)直線方程為y=k(x+1),代入 +=1得(4k2+3)x2+8k2x+4k2-12=0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,
所以S△ABF2= 1-2 |y1-y2|×|F1F2|=|k|=|k|==,所以17k4+k2-18=0,解得k2=1(k2=舍去),所以k=±1,所以所求直線的方程為x-y+1=0或x+y+1=0.
運算能力是學(xué)生解題能力的集中體現(xiàn),應(yīng)引起老師和學(xué)生的共同關(guān)注和下大力氣解決的問題。
學(xué)生在解題中出錯的路千條萬條,但只有真正提高自己的解題能力,才能少犯錯,不犯錯,從而走到正確的解題道路上來。
注:本文為河南省教育科學(xué)研究所河南省農(nóng)村學(xué)校應(yīng)用性教育科研課題“高中學(xué)生在數(shù)學(xué)解題中思維障礙的成因及突破研究”成果。