解决平面解析几何问题的思维策略研究
- 格式:docx
- 大小:341.30 KB
- 文档页数:8
数学思维解决几何问题的技巧在学习数学过程中,很多学生都会面临到解决几何问题的挑战。
几何问题通常需要运用数学思维和推理能力来找到解决方法。
本文将介绍一些解决几何问题的技巧和方法,帮助学生们更好地掌握数学思维。
一、利用图形特点进行分析解决几何问题首先要对图形进行仔细观察和分析。
对于平面几何问题,可以通过观察图形的对称性、角度关系、边长比例等特点来得到一些有用的线索。
比如,当遇到关于三角形的问题时,可以通过观察角度大小和边长比例来判断是否为等边三角形或等腰三角形,从而缩小解决范围。
二、运用数学公式和定理在解决几何问题时,熟练掌握几何公式和定理是非常重要的。
例如,对于三角形的问题,可以运用正弦定理、余弦定理和面积公式等来计算未知量。
而对于圆的问题,可以运用圆的周长公式、面积公式等来获得需要的信息。
三、推理和化繁为简解决几何问题时,经常需要运用推理和逻辑思维能力。
通过分析已知条件和问题要求,进行推理和演绎,从而得出结论。
有时候,问题可能会比较复杂和繁琐,此时可以尝试化繁为简的方法。
例如,可以通过构造辅助线或引入新的变量来简化问题,使得问题更易于解决。
四、思维的灵活转换数学思维的另一个重要方面是灵活转换。
当遇到难题或者问题陷入僵局时,可以尝试从不同的角度和方法去解决。
例如,当无法直接得到某个角度的值时,可以尝试从相反角、补角或余角等角度进行思考。
此外,也可以通过将几何问题转化为代数问题来求解,运用代数方法进行推导和计算。
五、多做练习和总结提高数学思维能力需要不断的练习和总结。
通过做大量的几何题目,可以加深对几何概念和定理的理解,掌握解题的技巧和方法。
同时,每做完一道题目后,可以进行总结和归纳,记录解题过程中的关键思路和方法,以备后续复习和回顾。
六、实际应用与拓展几何问题的解决不仅存在于数学课堂,还广泛应用于现实生活和各个学科领域。
学生们可以尝试将几何问题与实际情境相结合,将所学知识应用到实际问题中。
这样不仅可以提高解决问题的能力,还能够更好地理解数学思维在实际生活中的应用意义。
平面几何知识解题思想总结平面几何是几何学的一个分支,是研究点、线、面和其它几何图形的性质及其相互关系的学科。
在解题时,我们可以采取如下几种思想和方法:首先,要熟悉平面几何的基本概念和性质。
例如,掌握点、线、面的定义,掌握直线和平面的性质,知道平行线、垂直线和相交线的定义和判定方法等。
只有了解了这些基本概念和性质,才能更好地理解题目并运用这些知识进行解题。
其次,要善于画图。
在解题时,利用画图可以更直观地观察问题,做出更准确的判断。
可以根据题目要求,根据已知条件,画出相应的几何图形,有助于我们观察和发现问题的本质。
画图还可以帮助我们更好地进行推理和证明,通过观察图形的性质和关系,寻找解题的线索和方法。
再次,要善于运用性质和定理。
在平面几何中,有很多重要的定理和性质,例如,直线的垂直平分线与其过的点到直线的距离相等,角平分线分割的两个角相等,三角形的外角等于与之相对的内角之和等等。
掌握了这些定理和性质,可以帮助我们更快地解决问题。
当我们遇到问题时,可以尝试去寻找并运用这些性质和定理,合理利用它们来解题。
此外,要注意合理运用推论和思维方法。
在解题过程中,可以通过推论和思维方法来推导出一些结论。
比如,在解决平行线问题时,我们可以运用同位角等于内错角的思想,推导出一系列结论,进而解决问题。
另外,还可以借助对称性、逻辑推理、反证法等思维方法,帮助我们加深对问题的理解,找到解题的思路。
最后,要培养逻辑思维和综合分析能力。
解决平面几何问题需要我们进行逻辑推理和综合分析。
在解题时,需要对问题进行全面的分析和思考,找到问题的关键点和关键步骤,通过逻辑推理和综合分析来解决问题。
这需要我们具备良好的逻辑思维和综合分析能力,以及灵活运用所学知识的能力。
总之,平面几何的解题思想是多方面的,需要我们综合运用所学的知识、方法和思维能力。
只有通过不断的学习和实践,我们才能更好地掌握平面几何的解题方法,提高解题能力。
平面几何问题的解题思路与方法一、引言在学习平面几何时,解题是我们重要的目标之一。
然而,对于一些复杂的几何问题,我们可能会感到困惑。
因此,本文将介绍解决平面几何问题的一些思路和方法,帮助我们更好地应对这些挑战。
二、问题分析与理解首先,解题前我们需要仔细分析和理解题目。
通过研究题目给出的条件和要求,我们可以更好地把握问题的全貌,为解题提供方向。
三、构建几何模型在解决平面几何问题时,构建几何模型是十分关键的一步。
我们可以通过绘制图形、标明已知条件、设立未知量等方法,将问题转化为几何关系。
这有助于我们更好地理解问题,并且为之后的解题提供了可靠的基础。
四、应用几何定理与公式几何定理与公式是解决几何问题的重要工具。
我们可以根据题目所给的条件,运用各种几何定理和公式进行推导和计算,以解决问题。
例如,在解决三角形问题时,我们可以运用正弦定理、余弦定理、面积公式等。
五、使用辅助线和等边等角变换在解决一些相对复杂的几何问题时,使用辅助线和等边等角变换是一种非常常用的方法。
通过合理地引入辅助线或者进行等边等角的变换,可以改变问题的形式,使得问题变得更容易解决。
六、运用反证法和演绎思维在一些特殊情况下,运用反证法和演绎思维可以帮助我们更加深入地探索问题的本质。
通过假设某个条件不成立或对问题进行逆向推理,我们可以发现问题中的潜在规律和性质,从而解决问题。
七、做好思维导图和总结为了更好地整理和梳理解题思路,我们可以使用思维导图,将问题的关键信息和解题思路清晰有序地展现出来。
另外,在解题完毕后,我们应该及时总结经验,反思解题中的不足和不完善之处,以便更好地提升自己的解题能力。
八、实践与总结在学习平面几何时,只有大量实践才能真正掌握解题技巧。
我们可以通过课后练习、习题集、模拟考试等方式,加强对平面几何问题解题方法的掌握。
同时,我们还要不断总结经验,进一步提升解题能力。
九、结语通过以上介绍,我们可以看到解决平面几何问题并不是一件难事。
平面几何解题的思路
解决平面几何问题可以遵循以下思路:
1. 了解题意:认真阅读问题,理解题目中所给出的条件和要求,明确题目所要求求解的内容。
2. 绘制图形:根据题目中的条件,绘制出相应的几何图形,包括给定的线段、角度、形状等。
绘制图形可以帮助我们更清晰地理解问题,并找到解题的思路。
3. 运用几何定理和性质:根据已知条件和几何图形中的性质,运用相关的几何定理和性质,推导出更多的信息。
例如,利用三角形的内角和定理、直角三角形的勾股定理等。
4. 建立方程或等式:根据题目的要求,建立相应的方程或等式,将未知数和已知条件联系起来。
方程可以是关于长度、角度、面积等的等式。
这样可以将问题转化为代数方程求解。
5. 进行计算和推导:根据建立的方程或等式,进行计算和推导,通过数学运算得出未知数的值或所要求的结果。
6. 检查和回答问题:在计算完成后,仔细检查计算过程和答案,确保结果的准确性和合理性。
回答问题时,可以给出具体的测量结果、角度大小、图形的性质等。
7. 总结和归纳:解题完成后,及时总结所用的方法和思路,归纳出解决类似问题的思考方式和步骤,以便下次遇到类似问题时能够灵活应用。
以上是解决平面几何问题的一般思路和步骤,具体解题时应结合题目的特点和条件进行灵活运用。
多进行练习和实践,不断提高分析问题和解决问题的能力。
关于一道平面几何问题的多种解法及思考【摘要】平面几何问题在数学中具有重要性,解题思路也具有多样性。
本文将通过基本几何概念的应用、利用相似三角形解题、使用向量方法求解、投影几何的运用以及利用解析几何进行推导等方式,展示解决一个平面几何问题的多种方法。
在将对不同方法的优缺点进行对比,讨论思维方式的灵活性以及对几何问题更深入理解的重要性。
通过本文的讨论,读者将能够更全面地了解不同的解题方法,拓展自己的解题思路,提高解决几何问题的能力和水平。
【关键词】平面几何问题,多种解法,思考,基本几何概念,相似三角形,向量方法,投影几何,解析几何,优缺点对比,思维方式,深入理解。
1. 引言1.1 平面几何问题的重要性平面几何问题在数学中扮演着重要的角色,它涉及到我们日常生活中的许多实际问题,例如房屋建筑、城市规划、工程设计等。
通过平面几何问题的解答,我们能够更好地理解和掌握空间结构,提高我们的空间想象力和观察能力。
平面几何问题也是数学理论和方法的重要组成部分,它帮助我们建立数学模型,解决实际问题,并推动科学技术的发展。
平面几何问题的重要性还体现在它对我们数学思维的培养上。
通过解题过程的推理和演绎,我们可以培养逻辑思维能力、分析问题的能力和解决问题的能力。
在解决平面几何问题的过程中,我们需要运用各种几何概念和方法,锻炼我们的思维能力和创造力。
平面几何问题的重要性不仅在于其实际应用,更在于其对我们思维方式和数学能力的提升。
通过研究和解决平面几何问题,我们可以不断提高自己的数学水平,更深入理解数学的奥秘和魅力。
1.2 解题思路的多样性在解决平面几何问题时,我们常常会发现到解题思路的多样性。
不同的人可能会采用不同的方法来解决同一个问题,而且这些方法可能都是正确的。
这种多样性在一定程度上体现了数学的美感和智慧。
有的人可能会通过基本几何概念来推导和证明,有的人可能会借助相似三角形的特性来简化问题,还有的人可能会运用向量方法来进行求解,甚至还有的人可能会利用投影几何或解析几何等更高级的方法来解决问题。
解读平面几何题的策略与方法平面几何是数学中的重要分支,要解答平面几何题目需要运用一定的策略和方法。
本文将从问题分析、图形分析和定理运用三个方面探讨解读平面几何题的策略与方法。
一、问题分析在解读平面几何题目时,首先需要仔细阅读题目,理解题目中所给定的条件和要求。
然后,通过分析题目,找出题目中所涉及的几何图形和相关的性质。
可以按照以下步骤进行问题分析:1. 确定几何图形:观察题目给出的条件,找出题目中所涉及的几何图形是什么,比如线段、角、三角形、四边形等。
2. 确定关键信息:在题目中寻找并提取关键信息,包括已知条件和所求条件。
3. 分析问题类型:根据题目中所给定的条件和所求的条件,确定问题的类型,例如证明问题、计算问题或构造问题。
二、图形分析在解答平面几何题目时,对所给的几何图形进行分析是非常重要的一步。
通过对图形的细致观察和分析,可以找到问题的关键点和解题的线索。
可以按照以下步骤进行图形分析:1. 画图:根据题目中给出的条件,按比例或自由手绘制出所涉及的几何图形。
确保图形的绘制准确,尽可能使用大纸张或画板,以便于观察和推理。
2. 观察图形性质:通过绘制的图形,观察图形的性质,包括图形的对称性、角度关系、边长等。
3. 利用图形性质:根据观察得到的图形性质,灵活运用几何定理和性质,将问题转化为已知条件和所求条件之间的关系。
三、定理运用在解答平面几何题目时,熟练掌握几何定理和性质是非常重要的。
根据所给的条件和所求的条件,运用相应的定理和性质进行推理和计算,从而得出正确的答案。
可以按照以下步骤进行定理运用:1. 回顾几何定理和性质:在解答题目之前,回顾和复习所学的几何定理和性质,熟悉它们的条件和结论。
2. 运用定理和性质:根据题目所给出的条件和所求的条件,灵活运用相应的几何定理和性质,进行推理和计算。
3. 注意合理推断:在推理过程中,需要注意推断的合理性,避免出现无法满足题目条件的情况。
总结:解读平面几何题的策略与方法包括问题分析、图形分析和定理运用三个方面。
数学教学解析如何解决平面几何问题数学教学解析在解决平面几何问题方面起着重要的作用。
平面几何是数学中的一个重要分支,涉及到点、线、面等几何图形的性质和关系。
通过合理的解析方法,可以让学生更好地理解和掌握平面几何的知识,提高解题的能力和水平。
本文将从理论与实践两个方面,介绍数学教学解析如何解决平面几何问题。
一、理论方面数学教学解析在理论方面注重培养学生的几何思维能力,包括观察、推理、推导等。
平面几何是一门形象思维的学科,学生在学习过程中容易迷失在繁杂的几何图形中。
因此,教学解析应注重培养学生的几何直觉和逻辑推理能力。
在解决平面几何问题时,可以通过以下方法进行教学解析:1. 引导学生从直观角度理解几何图形的性质,例如通过观察实际对象和图形进行对比。
引导学生观察和感受图形的特点,从而加深对几何图形的认识。
2. 教学解析时,可以采用透视法和投射法等方法,将几何图形进行投影和转化,从而使学生更好地理解图形的构造和性质。
3. 引导学生进行几何推理,例如通过等式推导和逻辑推理等方法,帮助学生理清几何图形之间的关系和特点。
4. 教学解析要突出几何证明的重要性,通过证明的过程,帮助学生理解几何定理和公式的来源和逻辑。
二、实践方面除了理论方面的教学解析,实践方面的应用也是解决平面几何问题的重要方法。
通过实际操作和练习,学生可以更好地将理论知识应用到实际问题中。
在解决平面几何问题时,可以通过以下方法进行实践方面的教学解析:1. 引导学生进行几何作图,通过精确绘制几何图形,加深对图形性质的理解和把握。
掌握好几何作图的基本方法和技巧,对解决问题至关重要。
2. 注重练习和应用,通过大量的题目练习,培养学生运用几何知识解决问题的能力。
通过实际操作和应用,加深学生对几何知识的理解和记忆。
3. 引导学生进行几何实验,例如通过实际测量和实验验证几何定理和公式的准确性。
通过实际操作,学生可以更深入地理解和掌握几何知识。
4. 注重解决实际问题,将几何知识应用于实际生活中的问题解决。
初中数学复习平面几何的解题思路平面几何是初中数学中的重要内容之一,它是研究平面上各种图形之间的性质和关系的一个分支。
在学习平面几何时,掌握解题的思路和方法非常关键。
本文将介绍一些解题的思路,帮助同学们在复习过程中更好地应对平面几何题目。
1. 熟悉基本概念要解决平面几何的问题,首先需要熟悉基本的几何概念。
比如,线段、直线、射线、角、三角形、四边形等。
了解这些基本概念是理解和解题的基础。
2. 确定已知条件和目标在解题过程中,首先要明确已知条件和目标,即问题中给出的条件以及要求我们证明或求解的内容。
通常,问题会给出一些已知条件,比如等边、等角、垂直等等,然后要求我们证明或求解一些结论或量的大小。
3. 运用基本性质和定理平面几何中有很多基本性质和定理,熟练运用它们是解题的重要途径。
比如,对于三角形而言,我们可以利用三角形的内角和为180度、三角形的边长关系等性质来进行推导和证明。
同样,对于四边形、圆等图形也有相应的基本性质和定理可以运用。
4. 利用图形的对称性图形的对称性在解题中经常会派上用场。
对称性分为轴对称和旋转对称两种。
当问题中涉及到对称性时,可以根据图形的对称性质来推导或得出一些结论。
比如,两个等角的对边相等,两个等边之间的夹角相等等。
5. 运用相似性和比例关系相似性和比例关系也是解决平面几何问题的常用手段。
当问题中出现两个或多个相似的图形时,可以利用它们之间的比例关系推导出一些结论。
通过相似三角形的性质,可以求解线段的长度、角的大小等问题。
6. 利用平行线和垂直线的性质平行线和垂直线的性质在平面几何中有着重要的地位。
当问题中出现平行线和垂直线时,可以利用它们之间的性质来推导和证明一些结论。
比如,平行线的特点是对应角相等、内错角相等等。
除了上述的解题思路外,还有一些常用的数学工具和方法可以帮助我们解决平面几何中的问题。
1. 利用作图辅助解题在解决一些复杂的平面几何问题时,作图是非常有帮助的。
通过自己动手作图,可以更清晰地理解问题,并找到解题的思路和方向。
解决几何问题的思维方法与策略几何问题作为数学中的一个重要分支,旨在研究空间中的形状、大小、相对位置等性质,并通过推理与证明来解决其中的问题。
在解决几何问题时,我们需要运用一定的思维方法与策略,以便更加高效地求解。
本文将介绍几种常用的思维方法与策略,以帮助读者更好地解决几何问题。
一、分析问题与建立数学模型在解决几何问题时,首先需要准确地理解问题的条件与要求。
通过逐步分析,将问题简化为一系列可计算的数学模型。
例如,对于一个平面几何问题,我们可以先绘制一个清晰的几何图形,并将问题的要求转化为适当的条件方程或关系式,从而转化为数学问题。
二、运用几何知识和定理几何问题的解决离不开对几何知识与定理的掌握和运用。
在解题过程中,我们需灵活运用各种几何定理与性质,以便推导出问题的解答。
例如,利用三角形的内角和定理、相似三角形的性质、平行线与相交线之间的关系等,可以推导出许多几何问题的解答。
三、利用图形的对称性与相似性图形的对称性与相似性是解决几何问题的有效策略。
当我们遇到一个几何问题时,可以观察图形的对称性与相似性,并利用其特点推导出问题的解答。
例如,在研究一个不规则多边形是否对称时,可以通过将其进行折叠或旋转,观察是否能够完全重合,以判断其是否对称。
四、运用方程与代数结构几何问题往往可以转化为方程或代数结构来求解。
数学中的代数工具可以帮助我们解决几何问题中的未知数,从而得到问题的答案。
例如,利用线性方程组、二次方程等,在已知条件中建立方程,通过求解方程组,可以得到问题的解答。
五、使用分割与组合策略对于复杂的几何问题,我们可以运用分割与组合的策略,将问题拆解为若干个简单的几何子问题,分别求解后再进行整合。
这种策略可以将大问题转化为一系列小问题,减少问题求解的难度。
通过逐步解决每个子问题,并根据要求进行组合和归纳,可以得到问题的最终解答。
六、几何问题的可视化辅助工具在解决几何问题时,合理利用可视化辅助工具可以帮助我们更好地理解问题,发现解决问题的思路与方法。
解决平面解析几何问题的思维策略研究成都市武侯区四川大学附属中学数学组简洪权摘要本研究把解决平面解析几何问题的思维过程划分为理解问题、转化问题、解答问题、反思问题四个阶段,运用“专家”与“新手”对比分析的方法,探讨了解决平面解析几何问题的思维过程各阶段的思维策略:运用恰当的语句表述问题的条件、运用正确的方法指导解题的思路、运用基本的知识和技能简化运算过程、运用恰当的思维方法提炼解答过程中的一般规律。
关键词:问题解决,平面解析几何问题,思维过程,思维策略1.问题的提出学数学离不开解题。
解题就是“解决问题”,即求出数学题的答案,这个答案在数学上也叫做“解”,所以,解题就是找出问题的解的活动。
小至一个学生算出作业的答案、一个教师讲完定理的证明,大至一个数学课题得出肯定或否定的结论、一个数学技术应用于实际构建出适当的模型等,都叫做解题。
美国数学家保罗哈尔莫斯(Paul Halmos)认为:“数学家存在的主要理由就是解问题”,“数学的真正的组成部分是问题和解” [1]。
数学家的解题是一个创造和发现的过程,教学中的解题则是一个再创造或再发现的过程。
美籍匈牙利数学教育家乔治波利亚(George Polya) 在《数学的发现》序言中说:“中学数学教学的首要任务就是加强解题训练”,“掌握数学就是意味着善于解题”[1]。
他认为中学数学教育的根本宗旨是教会年轻人思考,他把“解题”作为培养学生数学才能和教会他们思考的一种手段和途径。
在数学教学中,“解题”是一种最基本的活动形式,无论是数学概念的形成、数学命题的掌握、数学方法与技能的获得,还是学生能力的发展与提高,都要通过解题活动来完成。
同时,“解题”也是评价学生认知水平的重要手段。
为此,研究者把解决平面解析几何问题的思维过程划分为几个阶段,运用“专家”与“新手”对比分析的方法,探讨解决平面解析几何问题的思维过程各阶段的思维策略,旨在用以指导具体解题的方法。
2.解决平面解析几何问题的思维过程数学解题的思维过程是指从理解问题开始,从经过探索思路,转换问题直至解决问题,进行回顾的全过程的思维活动。
对于数学解题思维过程,乔治波利亚提出了四个阶段:弄清问题、拟定计划、实现计划和回顾[2]。
平面解析几何是用代数方法研究几何问题的一门学科。
坐标法是平面解析几何最基本的方法,它是利用“曲线的方程”和“方程的曲线”这两个重要概念,借助于平面坐标系(直角坐标系或极坐标系等),用坐标表示点,把曲线看成满足某种条件的点的集合或轨迹,用曲线上点的坐标所满足的方程表示曲线,通过研究方程的性质间接地来研究曲线的性质。
根据平面解析几何这一学科的特点,解决平面解析几何问题,需要把平面几何问题转化为代数问题(或代数问题转化为平面几何问题),从而利用代数知识(或平面几何知识)解决问题。
因此,可以把解决平面解析几何问题的思维过程划分为四个阶段:理解问题、转化问题、解答问题和反思问题。
理解问题理解问题是解题思维活动的开始,包括认清问题的条件和要求,深入分析条件中的各个元素及其关系,在复杂的记忆系统中找出需要的知识信息,建立问题的条件、结论与知识和经验之间的联系。
数对(坐标)与点、数式与几何量、方程与曲线、不等式与区域、两方程的公共解与两曲线的交点等这些数与形的对应关系是解决平面解析几何问题的基础。
理解问题,即是根据记忆系统中已有的形与数的对应关系,将问题中的语句进行适时转换,为合理地转化问题奠定基础。
比如,在解决问题1:已知实数x y 、满足,1,1,y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩求2x y +的最大值时,应根据形与数的对应关系将语句“实数x y 、满足,1,1y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩”转换为“点(,)P x y 在不等式组,1,1y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩表示的区域内”,将代数式“2x y +”转换为“直线:2l x y T +=在y 轴上的截距”或“直线2x y T +=在x 轴上的截距的两倍”,才能将问题转化为“当直线:2l x y T +=与不等式组,1,1y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩表示的区域有公共点时,求直线:2l x y T +=在y 轴上的截距的最大值”,促使问题的解决。
转化问题转化问题是解题思维活动的核心,是探索解题方向和途径的积极尝试的过程,是有目的地进行各种组合的试验、可能地将问题化归为熟悉类型的过程,是比较各种类型问题的解题方案、选择最优解法的过程。
平面解析几何问题的解题途径多种多样,合理的解题途径常要经过尝试和比较才能寻得。
比如,在解答问题2:已知实数x y 、满足22414450x y x y +--+=,求33y x -+的最大值时,可将问题转化为“已知点(,)P x y 在圆22:(2)(7)8C x y -+-=上运动,求两点(,)P x y 与(3,3)A -连线的斜率的最大值”,也可将问题转化为“已知2,7x y θθ=+=+,求函数T =的最大值”,经过尝试和比较才能发现前一种转化途径更利于问题的解决。
同样,在解决问题3:已知实数x y 、满足22414450x y x y +--+=,求2x y -的最大值时,可将问题转化为“已知点(,)P x y 在圆22:(2)(7)8C x y -+-=上运动,且直线:2l x y T -=与圆22:(2)(7)8C x y -+-=有公共点时,求直线:2l x y T -=在y 轴上的截距的最小值”,也可将问题转化为“已知2,7x y θθ=+=+,求函数3T θθ=--的最大值”,经过尝试和比较才能发现后一种转化途径更利于问题的解决。
解答问题解答问题是解决问题过程的实现,它包含着一系列基础知识和基本技能的灵活运用和思维过程的具体表达,是解题思维活动的重要组成部分。
在解决平面解析几何问题的过程中,将问题进行合理转化后,基础知识和基本技能的灵活运用是成功地解答问题的关键。
比如,在解答问题4:已知过椭圆22:162x y C +=的左焦点F 的直线l 与椭圆C 交于A B 、两点,且0OA OB AOB --→--→⋅=∠≠,求直线l 的方程时,优生的解答如下:因直线l 过(2,0)F -且与x 轴不重合,故设直线l 的方程为2my x =+,从方程组222,36my x x y =+⎧⎨+=⎩中消去x 并整理得22(3)420m y my +--=。
设1122(,)(,)A x y B x y 、,则12||y y -=。
因为0OA OB AOB --→--→⋅=∠≠,所以AOB S ∆=,即121||||2OF y y ⋅⋅-==,解得0m =,或m =l 的方程为2x =+或2x =-。
上述成功解答的因素有两方面,一是灵活地运用两向量的数量积、三角形的面积公式、同角三角函数间的基本关系式等基础知识,将条件“0OA OB AOB --→--→⋅=∠≠”转化为“AOB ∆元、面积分割等基本技能,将直线l 的方程表示为2my x =+、将AOB ∆的面积表示为1||||2A B OF y y ⋅⋅-。
这些基础知识和基本技能的灵活运用,不仅简化了繁琐的运算,同时省去了讨论直线l 的斜率存在与否的麻烦。
反思问题反思问题是发展数学思维的一个重要方面。
通过反思问题、检验思路与结论的正确性,可以不断调整思维结构,深化思维层次,优化思维品质;通过反思问题可以为学生提供再发现、再创造的机会[3]。
学生的创造性思维就存在和表现于这种探索活动之中,并在这种探索活动之中不断发展提高。
缺乏具体实例支撑的方法常常让学生感到抽象而空洞,在反思问题的过程中,结合具体的解答过程,学生能更深刻地理解方法的实质。
比如,通过反思问题4的解答过程,学生能深入理解“待定系数法”及处理直线与曲线相交问题的一般方法,还能从中 感悟“过点00(,)P x y 且倾斜角不为0︒的直线l 的方程可表示为00()m y y x x -=-”、“若90BAC ∠≠︒,则ABC ∆的面积1()tan ,2S AB AC AB AC --→--→--→--→=⋅⋅⋅<>”等新知识,为习得简化繁琐运算的技能奠定基础。
3.解决平面解析几何问题的思维策略思维策略是指一般性的较普遍适用的思维方法,不同于解题思路,但它是指导解决问题的方法,也是运用解题方法、寻找解题方法、创造解题方法的方法[2] 。
良好的思维策略可以促成问题的解决,也是提高思维水平的重要因素。
对比“专家”与“新手”解决平面解析几何问题的思维过程发现,“专家”在理解问题、转化问题和解答问题阶段使用了不同的思维策略。
运用恰当的语句表述问题的条件理解问题时,将问题中的文字、符号语言用图形语言表示出来,能对整个问题情境有清晰的、具体的了解,也能从整体上理解问题的已知、未知条件,找出问题的特点,促成问题的合理转化。
平面解析几何的基础是形与数之间的对应关系,文字、符号、图形语言间的恰当转化是理解问题的关键。
比如,在解决问题5:已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,P 为双曲线C 右支上位于x 轴上方的一点,M 为左准线上一点,四边形OFPM 为平行四边形(O 为坐标原点),且||||PF OF λ=,求双曲线C 的离心率e 与λ的关系式时,优生用图形语言(问题5 图)表示整(问题5)个问题情境后,找到双曲线C 的左焦点1F ,根据离心率1||222||PF a c a ae e PM c ae eλλλ--====-,顺利地求出双曲线C 的离心率e 与λ的关系式为2e eλ=-。
中差生虽能用图形语言表示整个问题情境,却不能找出双曲线C 的离心率e与λ的关系式。
究其原因,优生能将条件“P 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>右支上一点,1F F 、分别是双曲线C 的左、右焦点,M 为左准线上一点”恰当地表述为“1||||2PF PF a -=,1||||PF e PM =”。
而中差生往往只能将语句“P 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>右支上一点”表述为“22221P P x y a b-=”,试图通过坐标的运算找到双曲线C 的离心率e 与λ的关系,由于运算过程繁琐,不能算出正确结果。
运用正确的方法指导解题的思路面临一个条件繁多、结构复杂的问题,学生往往感到措手无策,灵活的语言表述也显得苍白无力。
重新审视问题的目标,有助于语言的恰当表述、问题的合理转化。
平面解析几何研究的主要问题,一是根据已知条件求出表示平面曲线的方程,二是通过方程研究平面曲线的性质。
求平面曲线(或轨迹)的方程,归结起来有“定义法”和“待定系数法”两类,“定义法”的宗旨是设出曲线(或轨迹)上任意一点P 的坐标(,)x y ,然后找出横坐标x 和纵坐标y 之间的关系式;“待定系数法”的宗旨是设出曲线(或轨迹)的方程(含待定系数),然后求出待定系数。