江蘇 梁永年
解析幾何的本質(zhì)是用代數(shù)的方法研究幾何問題.在教學中,有些數(shù)學老師認為學生解析幾何學不好的主要原因是運算能力不強,為此,就通過大量解題去訓練學生的運算求解能力,其結(jié)果是學生解決解析幾何問題的能力并未得到顯著提高.究竟如何才能有效提升解析幾何的復習效率呢?涂榮豹教授認為:解題教學 “以尋找思路為核心”,尋找思路也就是要找到解決問題的切入點.
1.教學分析
本校開展以解析幾何中定點、定值問題為主題的測試.從反饋情況來看,學生解答這類試題難度較大,得分很低.其實,學生基礎(chǔ)較好,也理解解決這類問題的一般思路,但面對新問題、新思路依然受阻.筆者認為定點問題與定值問題的共同特征是“定”,而與“定”對應的是“動”,即運動變化.因此,定點與定值問題的本質(zhì)是尋求運動變化過程中的不變量,這就啟示我們根據(jù)運動變化中的特殊位置去尋找方法和思路,為我們解決問題提供一個重要的方法策略,從而更能有效地提升學生的復習效率.本文將以具體案例(利用圖形的特殊情形)來說明特殊化思想在解析幾何定點定值問題中的應用.
2.案例分析
2.1 優(yōu)化運算思路
從特殊情形入手猜測結(jié)論,再證明這個點(值)與變量無關(guān),可將盲目的探索問題轉(zhuǎn)化為有方向有目標的一般性證明題,從而找到解決問題的突破口,分析法是解決不少證明問題的有效方法,對一些定點、定值問題的證明也行之有效,能達到事半功倍的效果.
2.2 指明探索方向
分析:雖然學生知道定點、定值問題的基本方法是找準主元,引入?yún)?shù),建立各個量間的數(shù)量關(guān)系.但是,對于這道題,發(fā)現(xiàn)不管設(shè)什么量,都不好表示|PM|, |PN|.
當過點P且與圓O相切的切線斜率存在時,可設(shè)直線MN的方程為y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2),
有些考題,我們雖不能立即看透其本質(zhì),但借助于幾何直觀中特殊位置獲得定點或定值,再對一般情形給出推理與證明,我們大膽預測,多試一試,不斷培養(yǎng)從圖形中發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力.
2.3 揭示問題本質(zhì)
分析:該題難度較大,學生得分率很低.但其實思路方法并不難,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),設(shè)直線MN的方程為y=kx+m,與橢圓方程聯(lián)立,由AM⊥AN可得,4k2+8km+3m2-2m-1=0.由于現(xiàn)在初中因式分解要求較低,很多學生根本無法處理該等式,如何突破這一難點呢?
考慮直線MN在變化過程中的特殊位置:
(3)考慮極限情況,當點N無限接近點A時,此時直角三角形退化為線段,D點無限接近點A,即有D3(2,1);
利用特殊的位置突破本題的難點,引導學生學會分析直觀圖形,培養(yǎng)學生從圖形中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力,這種思維方式是逐漸養(yǎng)成的一種思維習慣,離不開反復的訓練強化,需要日積月累,并將數(shù)學知識轉(zhuǎn)變成數(shù)學能力,這樣不斷循環(huán)往復,學生的數(shù)學素養(yǎng)也就得以不斷提升.
3.備考建議
從特殊到一般,再由一般到特殊,探尋問題解決思路,這是認識世界的一個普遍規(guī)律.從圖形的特殊位置、特殊情形、極限狀態(tài)、圖形的對稱性等關(guān)鍵信息切入,猜測定點、定值結(jié)論,再證明這個點(值)與變量無關(guān),是解決定點、定值問題的一個有效方法,能達到事半功倍的效果.