內(nèi)蒙古呼和浩特市第一中學(xué) (010020) 王冠華
內(nèi)蒙古師范大學(xué)附屬中學(xué) (010020) 王洪軍
解析幾何在高中數(shù)學(xué)中的地位非常重要,憑借其繁難的運算占據(jù)歷年高考或模擬考壓軸題的位置,盡管每年的考試題目表面上看各不相同,但在深入探究之后,總會發(fā)現(xiàn)這些題目與熟悉題目之間的聯(lián)系.筆者在高三試卷講評時,每當闡述這些解析幾何問題的根源或本質(zhì)時,很多學(xué)生都會發(fā)問“這個問題也不算難,為什么我沒有想到?”其實上述場景在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)其他模塊的過程中也會經(jīng)常出現(xiàn),學(xué)生們之所以無法識別或破解相關(guān)問題,關(guān)鍵還是對知識的學(xué)習(xí)停留在“就題論題”的模仿階段,事倍功半.針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的這些問題,本文以一道解析幾何習(xí)題為載體,通過對問題的深入剖析與思考,盡量站在學(xué)生的角度嘗試對探究式學(xué)習(xí)究竟“探”些什么,以及怎么“探究”給出個人的一些建議,希望能對讀者有所幫助.
典例已知拋物線y2=2px(p>0)上的點A(2,2),B,C,直線AB,AC是圓(x-2)2+y2=1的兩條切線,則直線BC的方程為.
從題目條件的表述上很容易發(fā)現(xiàn)直線BC是如何形成的,按照其形成過程,直接入手就能做,即通過求出直線AB,AC與拋物線的交點B,C,進而得到直線BC方程,方案一便是基于這一思路而得到的解決方法.
上述解答要把點B,C的坐標分別求出來,導(dǎo)致運算量增大,這種“設(shè)且求”的解決辦法與平時教學(xué)或?qū)W習(xí)中倡導(dǎo)的通過“設(shè)而不求”來簡化運算的想法不太相符,針對上述情況,學(xué)生作探究式學(xué)習(xí)時可以嘗試通過不同視角來審視問題,以便能達到目的.
利用常規(guī)方法考慮點B,C時,由于其分屬于兩條不同的直線AB,AC,從而像方案一那樣通過聯(lián)立一一求解,如果放棄求點的坐標而選擇從所求直線BC直接入手,那么解決問題的關(guān)鍵是如何將已知條件巧妙的加以轉(zhuǎn)化,下面的方案二提供了一種解決問題的方法.
圖1
上述方案的關(guān)鍵是構(gòu)造方程y′2+(4y′-2x′)(mx′+ny′)=0,這是依賴于相交曲線系的原理,雖然這個知識點沒有在教材正文顯著的位置出現(xiàn),但是在課后習(xí)題中卻有所涉及,換言之,這種構(gòu)造方程的想法源于教材.
結(jié)論拋物線y2=2px(p>0)上三個互異的點A(x0,y0),B,C,其中y0≠0,令直線AB,AC的斜率分別為kAB,kAC.
上述結(jié)論利用方案二的方法容易證明的,限于篇幅,這里略去過程.
方案二通過構(gòu)造方程來回避“設(shè)且求”,雖然不夠直接與簡潔,但它卻是打開新思路大門的鑰匙,由此繼續(xù)進行探究,如果注意到線段AB,AC,BC均為拋物線的弦,條件及所求其實是考查弦所具有的特殊性,那么我們可以借助弦所在的直線方程來進行相應(yīng)的探討.
直線BC的方程為3x+6y+4=0.
與方案二相似,同樣是借助構(gòu)造方程這一思想方法達到簡化運算的目的,但視角不同,這里充分利用條件與所求的特殊性,使得解答更為簡潔.倘若注意到點B,C即在直線上又在拋物線上,那么我們還可以對上述解答作進一步優(yōu)化.
方案四:由上述解答得到
再由
可得,3xB+6yB+4=0,3xC+6yC+4=0,因此,點B,C的坐標滿足直線3x+6y+4=0的方程,也就是說,直線BC的方程為3x+6y+4=0.