邱和保
(福建省連江第一中學,福建連江,350500)
圓錐曲線問題是高考必考的大題之一,通過對2022年全國高考試卷進行分析可以發(fā)現(xiàn)圓錐曲線問題的分布情況如表1所示.根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)圓錐曲線問題在整張試卷中占到19到22分,正如《中國高考評價體系》中所強調的:高考必須堅持引導教學.[1]因此要對圓錐曲線問題進行重點研究,抓住其本質,研究其內涵,這不僅有利促進教師對高考的把握,對提升學生的數(shù)學學習也有著重要的作用.
表1 2022年高考試卷中圓錐曲線問題分布
下面以2022年北京高考數(shù)學第19題為例進行具體研究:
(1) 求橢圓E的方程;
(2) 過點P(-2,1)作斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B、C,直線AB、AC分別與x軸交于點M、N,當|MN|=2時,求k的值.
本題有兩個小問,問題一主要考查橢圓的標準方程,要求學生能夠讀取題目信息,建立起對應元素和數(shù)量間的關系,根據(jù)a,b,c求橢圓方程;問題二主要考查直線與橢圓的位置關系、韋達定理和弦長公式等,并利用這些公式求出參數(shù)k.兩小問對學生的數(shù)學能力都有所要求,充分在試題中滲透了數(shù)學學科核心素養(yǎng).
圖1
評析:多數(shù)學生可以比較容易地解出第(1)題,但是對于第(2)問大多數(shù)學生可能都會想到根據(jù)直線與橢圓的位置關系聯(lián)立直線與橢圓方程,然后利用韋達定理,寫出兩根之和和兩根之積的表達式,但是接下去就沒了思路.教師在講解的時候要注意數(shù)形結合,引導學生分析題目,從要求的問題出發(fā).要求參數(shù)k,所給的條件有|MN|=2,必然要想到利用弦長公式求解,轉問題為求M、N的坐標,又因為M、N分別為直線AB、AC與x軸交點,所以需要求直線AB、AC的方程.由于A是確定的點,所以要從B、C兩點入手才能解出題目.教師應該在教學過程中培養(yǎng)學生的解題思路,讓學生掌握解一類題的方式方法,而不僅僅是解出一道題.
下面給出題目的一般化形式:
證明:如圖2所示,由題意可得lBC:y-b=k(x+a)
圖2
得(b2+a2k2)x2+(2a3k2+2a2bk)x+a4k2+2a3bk=0,
∵Δ=(2a3k2+2a2bk)2-
4(b2+a2k2)(a4k2+2a3bk)>0,
∴k<0,
設B(x1,y1)、C(x2,y2),且-a 通過觀察發(fā)現(xiàn)把試題中得橢圓改為圓,有下面得結論成立: 圖3 證明過程與推廣1的證明方法類似,下面就不再贅述. 其實在數(shù)學教學的過程中,培養(yǎng)學生解題的思路是教學的重點也是難點,學生是具有獨特性質的個體,有自己學習的思維,不是應試的機器.正如《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版2020年修訂)》中提到的:遵循教育教學規(guī)律和學生身心發(fā)展規(guī)律,貼近學生的思想、學習、生活實際,充分反映學生的成長需要,促進每個學生主動地、生動活潑地發(fā)展.[2]因此不管是考試還是日常都應該強化學生對知識的理解,在解題過程中滲透數(shù)學思想方法,特別是在解決直線與圓錐曲線的問題中,要強化聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程的意識,并結合韋達定理,列出根與系數(shù)的關系,然后逐層遞進,找到問題與條件的內在關系,從而解決問題.6 解題思考