盛 龍
安徽省桐城中學 (231400)
試題設計平凡、樸實、常規(guī),是學生最熟悉的題型,入手比較容易且解題的思路很多.考查了直觀想象、數學運算和邏輯推理等數學核心素養(yǎng),檢驗了學生分析問題和解決問題的能力,是一道有探究性的好題.
若過原點的圓x2+y2=r2滿足:過圓上任意一點M的切線與橢圓C交于A,B兩點,且OA⊥OB.(當切線斜率不存在時容易探究,下面只探究斜率存在的情形)
證法1:(設線)設A(x1,y1),B(x2,y2).
證法2:(設切點)設圓O在點M(x0,y0)(x0y0≠0)處的切線方程為x0x+y0y=r2,聯立
兩種方法最后一步都要利用到關系式x1x2+y1y2=0,顯然點A的坐標與點B的坐標是有一定的關系,能否打破解題常規(guī)的定勢思維,在設點B的坐標上下功夫呢?結果是出人意料的.
通過巧妙設元,利用簡單的平面幾何知識構造等式,跳出解析幾何題解答常規(guī)的思維框架,“四兩撥千斤”就干脆利落地得到圓的半徑,大大減少了計算量和中間步驟,在解題過程中展現思維的睿智和數學的魅力.
一個好的試題,往往具有深刻的背景,上述預賽試題實質上是橢圓“內準圓”的一個基本性質.
圖1
對試題的命制作一點猜測性研究,以期與命題人對話,為此設計以下題目.
(1)求橢圓C的方程;
(1)求橢圓C的方程;
(2)過坐標原點的直線與橢圓交于M,N兩點,過點M作圓x2+y2=2的一條切線,交橢圓于另一點P,連接PN,證明:|PM|=|PN|.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過坐標原點的直線與橢圓C交于M,N兩點,過點M作圓x2+y2=2的一條切線,交橢圓于另一點P,連接PN,求△PMN面積的最大值.
設計思路:題3的進一步深化,S△PMN=2S△OPN,性質3的特殊化.
基于以上對3到題目的設計,解析幾何試題考查學生用解析幾何方法解決解析幾何問題的能力,使學生體會到對于幾何問題,“解析化”的途徑必須進行認真的研究探索和選擇,同時強調運算的準確性對于解析幾何是十分必要的.