新疆烏魯木齊市實驗中學 強少華
對一道北京卷高考題的疑惑、解惑及另解發(fā)散
新疆烏魯木齊市實驗中學 強少華
2009年高考北京卷中有這樣一道題:點P在直線l:y=x-1上,若存在過P的直線交拋物線y=x2于A,B兩點,且|PA|=|AB|,則稱點P為“β點”,那么下列結(jié)論中正確的是()A.直線l上的所有點都是“β點”;B.直線l上僅有有限個點是“β點”;C.直線l上的所有點都不是“β點”;D.直線l上有無窮多個點(不是所有的點)是“β點”。
本題主要考查閱讀與理解、信息遷移以及學生的學習潛力,考查學生分析問題和解決問題的能力,屬于創(chuàng)新題型。
參考答案:如圖,設(shè)A(m,n),P(x,x-1),則點B(2m-x,2n-x+1)?!逜、B在拋物線y=x2上,
1.疑惑:學生在做這道題時,筆者發(fā)現(xiàn)除了這種解法,學生還有一種典型解法:
∵點A在拋物線上,整理得
從而導致學生選B或D。(簡單分析,第二種解題思路與參考答案沒有任何區(qū)別,x1確實也沒有其他限制,但為什么會出現(xiàn)這樣兩種截然不同的結(jié)果呢?)
2.解惑:用數(shù)形結(jié)合思想仔細分析,在參考答案中,若固定點A,動態(tài)來看,在直線l上一定存在點P,使得,故可用此方法。但第二種解法是根據(jù)PB中點A一定在拋物線上后,把點A的坐標代入拋物線方程得到。題中若存在點P滿足是否就一定說明對任意的點B,PB的中點就一定在拋物線上呢?答案是否定的。如圖,比如在直線上任取一點P,過P作拋物線的切線,切點假設(shè)是B,則PB的中點B一定不在拋物線上,故代入進去,肯定Δ>0不恒成立。這也正好解釋了為什么第二種解法會出現(xiàn)這樣的結(jié)果。
3.另解:疑惑解決了,筆者想到,作為一道選擇題,按照參考答案的解法花的時間太長,而這道題出題人的意思是不是考查學生的數(shù)形結(jié)合能力呢?如果在直線l上任取一點P,過P作拋物線的切線,切點是A,然后將該直線繞點P旋轉(zhuǎn)一定角度,產(chǎn)生的弦的長由零逐漸增大,則一定可以在拋物線上找到一點B,使得故答案選A。
4.發(fā)散:其實,在高中的數(shù)學學習中經(jīng)常會遇到這類問題。例如:若橢圓與拋物線有公共點,求實數(shù)a的取值范圍。很多學生看到這道題,就會想到聯(lián)立方程由Δ≥0得到范圍為但事實上這是等價的嗎?畫出這兩個曲線的圖象,易知Δ=0是拋物線與橢圓相切的情形,當拋物線沿軸向下平移至與拋物線相切時,再繼續(xù)向下平移時就沒有公共點了,數(shù)形結(jié)合就可以看出答案應(yīng)是
另外,在解決某些三角問題時,如果我們多考慮一下它的幾何意義,有些問題會有很多奇思妙解。例如:方程有解,求a的取值范圍。不管是學生還是老師,都喜歡用輔助角公式化簡,然后利用三角函數(shù)的有界性來處理。