《普通高中數(shù)學(xué)課程標準》的具體目標提出:“提高數(shù)學(xué)地提出、分析和解決問題(包括簡單的實際問題)的能力,數(shù)學(xué)表達和交流的能力,發(fā)展獨立獲取數(shù)學(xué)知識的能力。”教學(xué)是一種創(chuàng)造性活動,要求教師不能墨守成規(guī),要勇于創(chuàng)新、積累、總結(jié)、提高。數(shù)學(xué)解題招式理論,即對特定的數(shù)學(xué)問題形成特定的解題模式;解題招式實踐,即應(yīng)用解題招式理論解決實際問題。在雙曲線教學(xué)中,筆者在實踐中總結(jié)出了雙曲線解題十二招式,現(xiàn)簡介如下:
招式一:“建設(shè)現(xiàn)代化”。求軌跡方程步驟:建——建立直角坐標系;設(shè)——設(shè)點坐標;現(xiàn)(限)——限制條件;代——代入計算;化——化簡。
招式二:“雙曲線c最大”。c是a、b、c中最大的,c2=a2+b2,字母c形狀如雙曲線右支。
招式三:“誰正聽誰的”。給定雙曲線標準方程,判斷是x型還是y型,看系數(shù)正的,再看分子是x還是y。
招式四:“實軸你真實啊”。雙曲線中,不論是x型還是y型,雙曲線圖像和實軸相交。
招式五:“通徑:上下通氣不咳嗽”。通徑音似通氣,電影 《紅高粱》主題歌歌詞“上下通氣不咳嗽”,即x型雙曲線通徑垂直于x軸。
招式六:“a、b、c總動員”。飛機也來了:“a、b、c總動員”,類同“玩具總動員”,數(shù)字2形狀似同飛機,即x型雙曲線通徑上端點P坐標
招式七:“點P在雙曲線上,滿足定義”。點P在雙曲線上,滿足定義|PF1|-|PF2|=2a.
招式八:“點P在雙曲線上,坐標滿足方程”。點P(x0,y0)在雙曲線上,滿足方程
招式九:“點P在雙曲線上,地毯式轟炸”。焦點三角形面積公式其中字母b為炸彈英文首字母,數(shù)字2形狀似同飛機。
招式十一:“商標d=b”。在雙曲線中,焦點到漸近線的距離等于半虛軸的長,即d=b,如同商標圖案。
應(yīng)用以上雙曲線解題十二個招式,可以破解雙曲線常見題型,提高學(xué)生分析和解決數(shù)學(xué)問題的能力。
例1.推導(dǎo)雙曲線標準方程。
分析:要求雙曲線標準方程,用招式一“建設(shè)現(xiàn)代化”。建——建立直角坐標系;設(shè)——設(shè)點P(x,y);現(xiàn)(限)——限制條件c>a;代——代入化——化簡,得
分析:要判斷是x型還是y型,用招式三“誰正聽誰的”即得,一看系數(shù)正的,是4,二看分子是y,得知是y型。
例3.F1、F2為雙曲線左、右焦點,點P在雙曲線上,∠F1PF2=90°,求焦點三角形△PF1F2面積S.
分析:F1、F2為雙曲線左右焦點,點P在雙曲線上∠F1PF2=90°,要求焦點三角形△PF1F2面積S,用招式九“點在雙曲線上,地毯式轟炸”,代入焦點三角形面積公式,即得5.
例4.已知科考隊員在相距6百米的海面上觀測某種海魚活動軌跡,隊員甲比隊員乙遲4秒接收到海魚發(fā)出的聲音,假設(shè)海魚聲音在海平面?zhèn)鞑ニ俣葹槊棵?百米,求海魚活動軌跡方程。
分析:要求海魚活動軌跡方程,用招式一“建設(shè)現(xiàn)(限)代化”,以甲乙隊員所在直線為x軸,甲乙連線的中垂線為y軸建立直角坐標系,設(shè)海魚為點P,依題意點P的軌跡為雙曲線的右支,2a=4,得a=2,而c=3,用招式二“雙曲線c最大”,c2=a2+b2,得b2=5,所求軌跡方程為
分析:要求焦點到漸近線的距離,用招式十一“商標”,在雙曲線中,焦點到漸近線的距離等于半虛軸的長,即d=b=1。
(1)因為所求雙曲線過點 (3,1),用招式七“點在雙曲線上,滿足定義”,得λ=2,所以,即得
(2)因為所求雙曲線焦距為10,得c=5。當λ>0時,雙曲線為x型,4λ=25, 得所求雙曲線方程為當λ<0時,雙曲線為y型,所求雙曲線方程為
總之,在雙曲線解題教學(xué)中,教師指導(dǎo)學(xué)生巧用所學(xué)招式、開展解題訓(xùn)練,能有效破解雙曲線常見題型,增強訓(xùn)練學(xué)習(xí)的針對性,在靈活形象的招式變化練習(xí)中逐步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,增添雙曲線課堂教學(xué)的趣味性,促進數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)的發(fā)展。
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