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巧破解,妙拓展

2021-10-11 21:16張新村
新課程·上旬 2021年36期
關鍵詞:拋物線探究

張新村

摘 要:解析幾何是高中數學中重要的知識點之一,也是歷年高考中的重點和難點。以橢圓和雙曲線為背景的高考解答題,思路雖然明朗,但運算要求靈活嚴謹,對代數運算的要求比較高。以拋物線為背景的解析幾何問題,拋物線方程特點鮮明,幾何特征簡潔明了,只要找到恰當巧妙的切入點,巧妙運用一些經典、簡單的結論,在解題時就有事半功倍之效。以一道拋物線兩條切線交點問題作為切入點,在課堂教學中進行拓展探究,拋磚引玉,以期為新高考復習備考提供些許幫助。

關鍵詞:拋物線;探究;韋達定理

一、問題呈現

問題:已知拋物線C:x2=4y。過拋物線C上兩點A,B分別作拋物線的兩條切線PA,PB,P為兩條切線交點,O為坐標原點。若■·■,則直線OA,OB斜率之積為( )

分析:本題主要考查拋物線標準方程及性質,直線與拋物線相切,考查學生的運算能力和抽象概括能力,也考查學生的核心素養數學,其中涉及的運算工具是導數和向量。

二、問題破解

解法一:(特殊位置定結論)

本題是選擇題,并且是圓錐曲線動態中求定值問題,

點評:解法一由特殊得到一般結論,對于動態下求定值或定點問題,往往可以由特殊位置或特殊值鎖定結論,然后再對一般情況進行論證;解法二則是通過解析法論證解法一的結論。兩種解法中兩個關鍵切入點:導數幾何意義應用和向量數量積的轉化。學生處理這個問題薄弱的地方就是沒有想到利用導數求切線斜率,大多數學生采用的是解法一。

三、拓展探究

對這個拋物線問題的講解如僅僅停留在本題表面的求解,那么就錯失了一次很好的探究機會,教學中嘗試通過反問和提問來激發學生的思考。

問題2:本題中兩條動直線相交于一點P,且垂直,除了直線OA,OB斜率之積為定值,是否還存在定性的結論?

學生能夠根據解法一求出點P坐標(0,-1),從而猜想點P可能在定直線y=-1上運動,接下來就是證明切線的交點P在定直線y=-1上,即證兩切線交點P的縱坐標為定值-1。

問題3:若拋物線方程不變,P是直線y=-1上動點,過點P的直線分別與拋物線相切于A,B,試問直線AB是否過定點?

以拋物線焦點在y軸上為例,通過以上拓展問題的研究可以總結出如下有用信息:在直線與拋物線位置關系的問題中,若直線恒過定點,則必可以找到x1+x2與x1·x2的線性組合的式子;反之,若題目中給出的條件能化簡為關于x1+x2與x1·x2的線性組合的式子,則可證明直線過定點,且定點不一定在坐標軸上。

四、教后感悟

總之,如何在新高考模式下是高三復習真正高效,我想需要我們重新認識課堂的教學建構,目標和過程不能僅限于學生當前的感受,需要思考從哪個切入點調動學生的活躍思維;需思考以哪個獨特的知識點去感染學生,引發思維碰撞;也需想好從哪里延伸開去,使學生思維活動繼續,讓學生的思維得到充分的鍛煉,形成良好的數學品質,培養核心素養。

參考文獻:

司林森.多角度巧思維:一道拋物線最值題的破解[J].高中數理化,2019(10).

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