何雪冰
江蘇省江浦高級中學 (211800)
近期,筆者在高三復習中選用了一道解析幾何題,試題的難度適中,但學生們的得分情況讓人大跌眼鏡,與之前的預想大相徑庭.本文是筆者對該題教學的點滴思考,與大家分享.
(濟南市2022年1月高三學情調(diào)研檢測第22題)已知P為圓M:x2+y2-2x-15=0上一動點,點N(-1,0),線段PN的垂直平分線交線段PM于點Q.
(1)求點Q的軌跡方程;
(2)設(shè)點Q的軌跡為曲線C,過點N作曲線C的兩條互相垂直的弦,兩條弦的中點分別為E,F(xiàn),過點N作直線EF的垂線,垂足為點H,是否存在定點G,使得|GH|為定值?若存在,求出點G的坐標;若不存在,說明理由.
該題第(1)問考查橢圓的定義和簡單的平面幾何性質(zhì);該題第(2)問考查直線與橢圓的位置關(guān)系,通過對H點的分析可以發(fā)現(xiàn),點H在一個定圓上,從而將問題轉(zhuǎn)化為研究直線EF經(jīng)過一個定點,該定點需要自行分析問題發(fā)現(xiàn),我們暫且把這種類型的問題稱為“隱藏定點”問題,這種類型的問題在高考中時常出現(xiàn).本題考查學生邏輯推理能力、數(shù)學運算能力,考查方程的思想、同構(gòu)的思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想.
學生在解答此題時容易卡在以下幾點處:(1)未能預知直線EF過定點,導致無從下手;(2)已經(jīng)求出點E,F(xiàn)坐標,但無法求出直線EF方程;(3)未能梳理清晰算理,不斷地繞彎路,導致耗時太久、解題失敗.
從學生得到的點E、F坐標出發(fā),再做微探究得到下面解法.
既然已經(jīng)預判直線EF過定點,那為何不嘗試猜想該定點呢?
評注:該解法以退為進,先利用特殊值探求定點后再去證明定點,將探索定點問題轉(zhuǎn)化為證明定值問題,從而解題有目標,證明有方向,起到了化繁為簡,減少運算之功效.華羅庚先生的“退步解題法”告訴我們:復雜的問題要善于“退”,足夠地“退”,“退”到最原始而不失重要性的地方,是學好數(shù)學的一個訣竅.
正因為直線EF難求,那為何不設(shè)而不求呢?從學生卡殼處再做微探究得到下面解法.
評注:該解法避開求直線EF的方程,利用兩條直線與橢圓相交的平等關(guān)系得到兩個同構(gòu)式,由此轉(zhuǎn)化為二次方程根與系數(shù)關(guān)系,輕松求得直線EF的截距與斜率的關(guān)系,從而得到定點,大大簡化了運算與思維過程.此解法給人一種耳目一新的感覺.
在解析幾何教學中,經(jīng)常遇到學生列出式子解不下去的情形,教師應(yīng)該多反思平時教學時是否關(guān)注學生所需要的,是否過問學生卡殼處在哪里,是否用“顯然”、“易得”等代替引導學生挖掘卡殼點、突破卡殼點.因此,教師在解題教學中應(yīng)多在學生卡殼處下功夫,多鉆研,幫助、引導學生真正解決問題,解決真問題.解析幾何中的問題探究無窮盡,需要師生堅持不懈的探索與反思!