解析几何一题多变--转化
- 格式:ppt
- 大小:699.50 KB
- 文档页数:11
谈数学核心素养下解题教学中的一题多解——以求圆锥曲线离心率的范围为例发布时间:2023-03-23T16:41:31.663Z 来源:《基础教育参考》2023年2月作者:陈素文[导读] 圆锥曲线的离心率问题是高考中的一个难点和热点,因为离心率是刻画圆锥曲线形状的一个基本量,能考察考生对圆锥曲线形状最本质的理解,考察数学抽象,数学建模,数学运算等数学核心素养,灵活多变,综合性强.在此以一题多解从多方面求出离心率为例,体现数学核心素养。
陈素文湖北省襄阳东风中学【摘要】圆锥曲线的离心率问题是高考中的一个难点和热点,因为离心率是刻画圆锥曲线形状的一个基本量,能考察考生对圆锥曲线形状最本质的理解,考察数学抽象,数学建模,数学运算等数学核心素养,灵活多变,综合性强.在此以一题多解从多方面求出离心率为例,体现数学核心素养。
【关键词】数学解题;核心素养;一题多解;圆锥曲线中图分类号:G626.5 文献标识码:A 文章编号:ISSN1672-1128(2023)2-115-01例:设P为双曲线C:上的一点,分别为C的左,右焦点,若的内切圆直径为 ,则双曲线C的离心率的取值范围()A. B. C. D.解法1:如图,不妨设点在第一象限,设的内切圆与三边长分别切与点M,N,T则有,由双曲线定义有,所以,所以点T在双曲线上,即点T为双曲线的右顶点,所以内切圆圆心横坐标为,所以的内切圆圆心坐标为,当趋向无穷大时,几乎与渐近线平行.设渐近线的倾斜角为,切线的倾斜角为,则 .因为,且,因为,由得到,解得,因为,所以所以,所以,解得,故选A.分析:题目涉及焦点三角形,我们经常运用圆锥曲线的第一定义,比如说双曲线上的点到两焦点的距离差的绝对值为定值,然后再结合图形借助平面几何知识寻求不等关系,解法1就是利用角度之间的关系,又利用了三角恒等变换,得到a,c之间的不等式关系,体现了数形结合思想与方程思想,对学生的综合能力要求比较高.在此考察学生的数学运算,逻辑思维,直观想象。
试题分析十7般7(2008年第6期高中版)一道高考解析几何题的推广434020湖北省荆州中学刘荣显题目(07重庆,22)如图l,中心在原点D的椭圆的右焦点为,(3,O),右准线Z的方程为:髫=12.(1)求椭圆的方程;7(2)在椭圆上任取三个不同点PJ、P2、只,使£PI魍=lv芩×弋FV J1厶P2化;£P3,P。
,图l证明:面哥+面哥+百b为定值,并求此定值解(1)椭圆方程为嘉+蓦=1.(过程略).(2)如图2,记椭圆的右顶点为A。
并设£A即i=n.(f =l,2,3).不失一般性,假设o≤口<擎,且铲¨筝嘞4仃2a I+_i.‘咿fPt一一一3午Q.厂\一弋,y』一一PI图2义议点‘征l上网舸影为让因椭圆的离心率e=旦=÷,从而有o ZI,PliI=1只Q j I e=(等一c—I犯I一。
)r e;÷(9一l,PiIc嘲j)’(i_1,2。
3)解得南=吾(t+÷一i).(f=-,2,3)因此南+南+南=吾{3+÷【。
嘲。
+嘲(口l+孕)+嘲(a。
+警)】),而c嘲。
+嘲(a。
+孚)+cos(口。
+挈)=一.一÷一.一争眦。
一÷c嘲。
+争i na。
=0。
故而哥+面哥+面哥=詈为定值.推广1若椭圆方程为与+告=l(口>6>o),口DP.。
P2,^为椭圆上三个不同的点,点,(c,O)为其右焦点,且£JP,,P2=£B矾=£P3即。
,则南+南+南为定值.分析设右顶点为A,£刖喝=a(o≤口<号仃),则£A,P2=a+争,£A吧=n+争,可得I肥I-(等一c一旧I~)“㈧,2’3),即南=罕(江l,2,3),。
.¨.1l l因此南+南+高;挚+迎型哮幽.由c蝴+cos(a+詈仃).-c∞(a+÷仃)=o。
得南+南+南=静推广2若椭圆方程为冬+各=l(口>6>o),口D点F(c,0)为其右焦点,P。
关于解析几何内容的备考探究作者:***来源:《数学教学通讯·高中版》2023年第12期[摘要]解析几何复习备考阶段,需要对其知识与方法进行梳理,回归教材基础,归纳简算方法,开展一题多解,总结二级结论. 研究者对解析几何内容进行综合分析,结合高考提出四点复习建议,以期对教师教学与学生备考有所帮助.[关键词]解析几何;备考;教材;简算;多解;结论综合分析解析几何是高中数学的重难点知识,在高考中有极为重要的地位,常作为压轴题出现,考查学生的综合能力. 小题中以基本概念和性质为主,大题中则更关注其综合性,如弦长问题、存在性问题、定值定点问题等. 备考探究中需要对解析几何知识进行整合,明确高考大纲及常规考查方式,下面为新课标与高考大纲对解析几何复习与考查的要点的整合.(1)结合平面直角坐标系,认识直线、曲线的几何特征,建立对应的标准方程.(2)运用代数法认识几何图形的性质,了解直线与曲线之间的位置关系,运用几何法解决数学问题、实际问题,感悟其中的数形结合思想.(3)根据几何问题的图形特点,利用代数语言将几何问题代数化,通过分析几何问题及其图象,探索问题解决思路.(4)运用代数法分析几何图形,推导常用的结论,并对代数相关结论进行合理的几何剖析,构建几何与代数的对应关系.(5)探究并重视解析几何中的数学思想,注重提升学生的直观想象、数学运算、逻辑推理、数学建模和数学抽象等素养.复习建议关于解析几何的备考探究,要注重学生知识与能力的全面提升. 实际教学中要围绕高考考点,梳理整合重点知识,明确教学目标. 总体上可细分为三大要点:一是直线的倾斜角、斜率及方程的整合;二是曲线的定义、标准方程、几何性质的整合;三是构建直线与曲线的知识联系,探求综合性问题的破解方法. 下文围绕解析几何经典问题,对解析几何备考内容进行探索,提出相应的备考建议.1. 追本溯源,夯实基础高考经典问题为复习备考提供了指向,考题实际上源于教材又高于教材,常以教材习题为背景而整合命制. 因此复习备考时可对考题进行溯源探究,关注其命制过程,总结解析思路、破解方法.例1 设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若AF=BF,则AB=()溯源:本题为2022年高考全国乙卷理数第5题,为抛物线焦点问题. 实际上,本题与人教A版选择性必修第一册3.3.2中的例4相似. 本题解析的关键是将线段相等(AF=BF)转化为两点(点A,B)间的距离.备考建议:复习备考要引导学生回归教材,重视教材的核心价值;要认真研究并立足教材中的例题和习题,但不能拘泥于教材;要适度开发教材,引领学生再理解例题和习题、知识内容、数学思想等,使学生从问题中突破,在解题中升华;要让学生注意知识间的内在关系,帮助学生完善知识体系.2. 优化过程,强调运算“运算过程烦琐、复杂”是解析几何的特征,对学生的运算能力有较高要求. 学生在考场上需要快速确定解题思路,找到优化过程的方法. 因此,复习备考要引导学生构建运算过程,优化运算方法,总结运算技巧,强化运算训练,不断提升学生的运算能力.(1)求C的方程;(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,证明:直线MN过定点.解析本题为一道解析几何综合题,第(2)问为核心之问,其证明过程中的运算较为烦琐,需要优化运算方法、关注简算技巧.①简算技巧1——整体代入.②简算技巧2——因式分解.(**)式为含参方程,需要对其进行因式分解,是解题的关键和难点之一.(**)式可先通分,再整理为4k2+8km+3m2-2m-1=0,将两个参数中的一个视为未知量,另一个视为常数,然后对其进行因式分解.备考建议:“过程优化,简算推导”是解析几何问题分析运算的关键,有助于考场节约时间,提高解题效率. 解析几何问题中的简算技巧有很多,教学中要指导学生总结归纳,充分掌握简算技巧的精髓. 在此总结常用的四种:(1)设而不求,整体代入. 该技巧常用于直线方程与曲线方程联立推导中,如上述问题利用该技巧将向量积转化为含参方程.(2)活用定义,巧用性质. 对于部分解析几何问题,要灵活运用其定义和性质,如涉及解析几何焦点、准线的问题,可以尝试直接运用对应定义转化距离条件.(3)借用几何性质. 数形结合是研究解析几何的重要方法,对于其中的运算问题,必要时可以借用对应的几何性质,直接推导结论. 如中位线的几何意义、向量积为零的几何意义等.(4)主元設定,灵活转换. 该技巧常用于含有两个参数的方程的简算,对于方程中的两个未知数,可以设定主元,灵活转换,对方程进行因式分解. 如上述简算技巧2中的因式分解,方便求解参数关系.3. 一题多解,思路拓展复习备考需要注意解析几何问题的多解探索,帮助学生拓展思路. 既需要注重通性通法,还需要重视一题多解的探究. 一题多解的探究可以从两个方面进行:一是探究多解的方法;二是探究多解的思路构建.(1)求C的方程;解析本题是一道解析几何综合题,第(2)问为核心之问,求解两直线的斜率之和,可采用不同的方法来设定直线的方程.方法1:设直线的点斜式方程.方法2:设直线的斜截式方程.方法3:设双直线二次曲线系方程.备考建议:开展一题多解的探究是复习备考的重要环节. 在该环节中,要指导学生完成两方面的内容:一是总结类型题的常规解法,即通性通法;二是在此基础上开展多解思路、多解视角、多解方法、多解技巧等的分析.总结归纳,活用二级结论面对圆锥曲线问题时,活用一些二级结论可以简化解题过程,提高解题效果. 因此复习备考时应整理一些关于圆锥曲线的二级结论,包括两点:一是二级结论的内容,二是二级结论的类型.备考建议:圆锥曲线的二级结论较多,涉及众多知识内容,教学探究中需要引导学生注意两点:一是总结归纳二级结论的类型;二是探索证明二级结论,挖掘其背后的性质原理,深刻理解其内涵.圆锥曲线的二级结论类型丰富,包括与“焦点三角形”面积相关的二级结论,与“中心弦”性质相关的二级结论,与“中点弦”性质相关的二级结论,与“焦点弦”性质相关的二级结论.写在最后解析几何的知识内容较多,涉及众多考点,复习备考阶段需要对考点内容进行梳理. 教学中教师要围绕高考大纲引导学生夯实知识基础,总结归纳方法,拓展解题思维. 上文所提的四大备考建议是基于考向的总结,教学时可结合考题进行强化,促进学生知识与能力的全面提升.。
158教育版次次绝境重生,在攻坚克难中能不断从胜利走向胜利,根本原因就在于不管是处于顺境还是逆境,我们党始终坚守为中国人民谋幸福、为中华民族谋复兴这个初心和使命!在新时代下的今天,我们仍然要不忘初心,牢记使命,为实现两个一百年奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗!谢谢指导,谢谢合作!教学反思:亮点:重难点突破较好,捋清了中国共产党开辟革命新道路的来龙去脉,线索清晰;课堂气氛活跃,学生思维在动,小组合作讨论,自主、探究、合作学习明显。
不足:时间把握上,第一、三子目可更紧凑些,以便更集中突破重难点——第二子目。
(单位:山东省微山县第一中学)内容摘要:思维的基本品质有:广阔性,深刻性,敏捷性,灵活性,独立性,批判性。
通过具体案例展示一题多解和一题多变,促进知识与方法的迁移,促进学生思维的多元化,提高思维的广阔性、灵活性和深刻性。
关键词: 一题多解 一题多变 思维品质“一题多解”是通过不同的思维途径,采用多种解题方法解决同一个问题的教学方法。
在教学中,教师引导学生从不同的方面不同的角度去分析问题解决问题,可以较好地激活学生的思维潜能,充分调动学生脑海中储存的大量信息,在探求问题的解决方案中,使学生建立起解题的思维网络,启迪学生的发散思维能力。
一题多解,有利于拓宽学生思维的广阔性,提高思维的灵活性和深刻性,培养学生的辩证思维能力,提升思维的品质。
的取值范围。
求满足实数例y x y x y x +=+,134,122(略)在这个问题的解决中,引导学生从解析几何,导数,三角函数,柯西不等式,向量等角度寻求解法,开拓了解题思路,提高了解决问题的能力,最大限度地挖掘学生已有的知识潜能。
学生对比七种解法,找到适合自己的方法,优化了自己的解题策略。
通过认识不同解法的差异和联系,加深对概念、规律的理解和应用,内化认知结构,完善知识系统。
例2:已知函数f(x)=x 3-3ax-bx,其中a,b 为实数,若f(x)在区间[-1,2]上为减函数,且b=9a,求a 的取值范围。
例谈一题多解在解析几何中的应用于庆丽(江苏省宿迁市泗洪姜堰高级中学㊀223900)摘㊀要:解析几何在高考中不仅考查学生的思维能力而且也考查学生的运算能力.在做解几题目时学生有畏难情绪ꎬ可以引导学生从多角度来思考解几的解题方法ꎬ运算技巧ꎬ进而对各种解法进行比较分析ꎬ寻求最优解.通过一题多解培养学生的发散思维能力和运算能力.关键词:思维能力ꎻ运算能力ꎻ一题多解ꎻ最优解中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)31-0074-02收稿日期:2020-08-05作者简介:于庆丽(1984.11-)ꎬ女ꎬ江苏人ꎬ中小学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀新课程视野下高考命题秉持素养立意ꎬ多以策略性知识为背景ꎬ考查学生必备知识㊁关键能力㊁学科素养和核心价值ꎬ就数学而言最核心的价值就是发展学生的数学素养和提高解决问题的能力.数学名家说过ꎬ问题是数学的心脏ꎬ思维是数学的灵魂ꎬ而方法则是数学的行为ꎬ从一个经典的ꎬ简明的数学问题出发ꎬ把数学冰冷的美丽转化成数学火热的思考.通过多角度ꎬ全方位的观察㊁感知㊁分析㊁尝试㊁提炼㊁综合ꎬ使得数学的思考从联系㊁到联通ꎬ再到思维的有效对接ꎬ能够很好地优化解题思路ꎬ提升分析问题解决问题的能力.近几年解析几何在高考中对计算能力的考查逐年加大ꎬ而好的解法能够简化运算ꎬ所以在平时教学中要注重一题多解在解析几何中的应用ꎬ可以从不同的角度去思考和分析问题ꎬ在多种解法中去寻求通解和优解.例1㊀已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左㊁右顶点分别为A㊁Bꎬ离心率为12ꎬ点P1ꎬ32æèçöø÷为椭圆上一点.(1)求椭圆C的标准方程ꎻ㊀(2)如图ꎬ过点C(0ꎬ1)且斜率大于1的直线l与椭圆交于MꎬN两点ꎬ记直线AM的斜率为k1ꎬ直线BN的斜率为k2ꎬ若k1=2k2ꎬ求直线l斜率的值.分析㊀(1)根据已知条件ꎬ建立方程组ꎬ求出aꎬbꎬ即可得到椭圆的标准方程.(2)设出直线l方程为y=kx+1ꎬM(x1ꎬy1)ꎬN(x2ꎬy2)ꎬ将直线l方程与椭圆方程联立ꎬ求出x1+x2和x1x2ꎬ根据条件求出k1和k2ꎬ代入k1=2k2化简计算ꎬ得到关于k的方程ꎬ解方程求出k的值.解析㊀(1)因为椭圆的离心率为12ꎬ所以a=2c.又因为a2=b2+c2ꎬ所以b=3c.所以椭圆的标准方程为x24c2+y23c2=1.又因为点P1ꎬ32æèçöø÷为椭圆上一点ꎬ所以14c2+943c2=1ꎬ解得c=1.所以椭圆的标准方程为x24+y23=1.(2)解法一㊀(通过两边平方转化成韦达定理形式)由椭圆的对称性可知直线l的斜率一定存在ꎬ设其方程为y=kx+1.设M(x1ꎬy1)ꎬN(x2ꎬy2).联立直线l与椭圆的方程组y=kx+1ꎬx24+y23=1ꎬ{消去y可得(3+4k2)x2+8kx-8=0.所以由根与系数关系可知x1+x2=-8k3+4k2ꎬx1x2=-83+4k2.因为k1=y1x1+2ꎬk2=y2x2-2ꎬ且k1=2k2ꎬ所以y1x1+2=472y2x2-2.即y21x1+2()2=4y22x2-2()2①.又因为M(x1ꎬy1)ꎬN(x2ꎬy2)在椭圆上ꎬ所以y21=34(4-x21)ꎬy22=34(4-x22)②.将②代入①可得:2-x12+x1=42+x2()2-x2ꎬ即3x1x2+10(x1+x2)+12=0.所以3-83+4k2æèçöø÷+10-8k3+4k2æèçöø÷+12=0ꎬ即12k2-20k+3=0.解得k=16或k=32ꎬ又因为k>1ꎬ所以k=32.解法二㊀(通解)由椭圆的对称性可知直线l的斜率一定存在ꎬ设其方程为y=kx+1.设M(x1ꎬy1)ꎬN(x2ꎬy2).联立直线l与椭圆的方程组y=kx+1x24+y23=1{ꎬ消去y可得(3+4k2)x2+8kx-8=0.所以由根与系数关系可知x1+x2=-8k3+4k2ꎬx1x2=-83+4k2.因为k1=y1x1+2ꎬk2=y2x2-2ꎬ且k1=2k2ꎬ所以y1x1+2=2y2x2-2ꎬ得(kx1+1)(x2-2)=2(kx2+1)(x1+2)ꎬkx1x2+(2k+2)(x1+x2)+(2k-3)x2+6=0ꎬ(2k-3)x2=-2(2k-3)24k2+3.①当2k-3ʂ0ꎬx2=6-4k4k2+3ꎬx1=-8k4k2+3-6-4k4k2+3=-4k-64k2+3ꎬx1x2=6-4k4k2+3 -4k-64k2+3=-84k2+3ꎬ解得k=ʃ12.ȵk>1不满足题意ꎬ舍去.②当2k-3=0时ꎬk=32ꎬ-8k3+4k2+(2k+2)(-8k)3+4k2+6=2(2k-3)23+4k2=0ꎬʑk=32满足题意.解法三㊀(椭圆第三定义转化kMAkMB=-b2a2)由k2 kAN=y2x2+2y2x2-2=-34ꎬk=2k2ꎬʑk1 kAN=-32.y1x1+2 y2x2+2=-32ꎬ2(kx1+1)(kx2+1)=-3(x1+2)(x2+2)ꎬ(2k2+3)x1x2+(2k+6)(x1+x2)+14=0.将x1+x2=-8k3+4k2ꎬx1x2=-83+4k2代入得4k2-8k+3=0ꎬ解得k=32或k=12.ȵk>1ꎬʑk=32.解法四㊀(将直线AM与椭圆方程联立ꎬ解出M㊁N)㊀设直线AM方程为y=k1(x+2)ꎬ与椭圆x24+y23=1ꎬ联立消y得(3+4k21)x2+16k21x+16k21-12=0ꎬ得M(6-8k213+4k21ꎬ12k13+4k21).同理ꎬ解得N(8k22-63+4k22ꎬ-12k23+4k22).ʑkMN=12k13+4k21+12k23+4k226-8k213+4k21-8k22-63+4k22=9k23-8k22ꎬ直线l方程为y=9k23-8k22(x-8k22-63+4k22)-12k23+4k22.直线l过(0ꎬ1)点ꎬ将(0ꎬ1)代入上式ꎬ化得8k22=3-6k2代入kMN得kMN=9k26k2=32.㊀㊀参考文献:[1]陈小波.挖掘例题的育人价值ꎬ发展学生的核心素养[J].中学数学教学参考ꎬ2019(4):69.[2]猿辅导高中数学教研组.解析几何满分之路[M].天津:天津人民出版社ꎬ2019.[责任编辑:李㊀璟]57。
[资料]例谈高中数学一题多解和一题多变的意义例谈高中数学一题多解和一题多变的意义杨水长摘要:高中数学教学中,用一题多解和一题多变的形式,可以使所学的知识得到活化~融会贯通~而且可以开阔思路~培养学生的发散思维和创新思维能力~从而达到提高学生的学习兴趣~学好数学的效果。
关键词:一题多变一题多解创新思维数学效果很大部分的高中生对数学的印象就是枯燥、乏味、不4好学、没兴趣.但由于高考“指挥棒”的作用,又只能硬5cosα= 着头皮学.如何才能学好数学,俗话说“熟能生巧”,很多人认为要学好数学就是要多做.固然,多做题目可以32使学生提高成绩,但长期如此,恐怕也会使学生觉得1,,cos5sinα== 数学越来越枯燥。
而在第三象限时: 我觉得要使学生学好数学,首先要提高学生的学4习兴趣和数学思维能力。
根据高考数学“源于课本,高于课本”的命题原则,教师在教学或复习过程中可5cosa=- 以利用书本上的例题和习题,进行对比、联想,采取3一题多解与一题多变的形式进行教学.这是提高学生数学学习兴趣和思维能力的有效途径。
下面举例说5sina=- 明: 分析:利用比例的性质和同角三角函数关系式,3解此题更妙:,3sin4例题: 已知tanα= ,求sinα,cosα的值 4cos,分析:因为题中有sinα、cosα、tanα,考虑他们法三tanα= = 之间的关系,最容易想到的是用同角三角函数关系式sin,,cos和方程解此题:43,3sin?=sin,,cos4cos,法一根据同角三角函数关系式tanα= = ,43且sina2α +cos2α =1。
?= = ?16422,,,sincos525两式联立,得出:cos2α=,cosα= 或者22,4333434555cosα= - ;而sinα=或者sinα=- 。
55分析:上面解方程组较难且繁琐,充分利用用同?sinα=,cosα= 角三角函数关系式“1”的代换,不解方程组,直接34求解就简洁些:55或sinα=-,cosα=-3 分析: 上面从代数法角度解此题,如果单独考4法二tanα=:α在第一、三象限虑sinα、cosα、tanα,可用定义来解此题。
2023年9月上半月㊀试题研究㊀㊀㊀㊀开展 一题多解 ,探究 一题多变一道解析几何题的破解◉江苏省海安高级中学㊀朱函颍㊀㊀摘要: 一题多解 ,可以开阔解题思路㊁发散学生思维; 一题多变 ,可以拓展数学知识㊁聚合学生思维.合理解题探究与变式拓展可以很好提升解题效益,避免题海战术.结合一道抛物线问题实例,通过 一题多解 与 一题多变 ,在研究中寻找通法,在探究中升华能力,促使学生形成良好的数学品质.关键词:抛物线;准线;直线;斜率;变式㊀㊀根据现代思维的科学研究,问题是展开思维与应用的起点, 疑 是根本, 解疑 是目标,最容易引起定向探究反射与问题的深入思考.而在数学教学与数学学习过程中,更要合理培养与形成探究意识,从问题的内涵㊁问题的解法㊁问题的深入与问题的探究等多方面入手,合理拓展思维的深度与广度,进行必要合理创新应用,从而形成良好的数学品质.1问题呈现问题㊀ 燕博园2023届高三年级综合能力测试(C A T)数学(新高考Ⅰ卷)试卷 已知抛物线y2=a x 的焦点为F,准线l交x轴于点Q,过点F的直线交抛物线于M,N两点,则直线Q M与直线Q N的斜率之和为.该题以抛物线为问题场景,对直线与抛物线的位置关系加以合理创设.借助过焦点的动直线的变化,以 动 态创设场景,利用两直线的斜率之和为常数,以 静 态形式设问,巧妙融合解析几何与平面几何中的相关知识,难度中等.利用圆锥曲线这一主干知识,抓住直线与圆锥曲线位置关系这一热点问题,合理创设,巧妙 动 与 静 变化, 数 与 形 融合,构建一幅完美的画卷.实际破解问题时,抓住问题内涵与实质,从问题根本入手,可以借助解析几何思维㊁平面几何思维与特殊情况思维等来展开,从不同的技巧方法视角来切入,实现问题的巧妙转化与应用.2问题破解2.1通性通法方法1:解析几何思维法.解析:依题知,焦点F(a4,0),准线方程为x=-a4,Q(-a4,0).设过焦点F的直线方程为x=m y+a4,M(x1,y1),N(x2,y2).联立x=m y+a4,y2=a x,{消去参数x,整理可得y2-a m y-a24=0,则y1+y2=a m,y1y2=-a24.于是有㊀k Q M+k Q N=y1x1+a4+y2x2+a4=x1y2+x2y1+a4(y1+y2)(x1+a4)(x2+a4)=(my1+a4)y2+(m y2+a4)y1+a4(y1+y2)(x1+a4)(x2+a4)=2my1y2+a2(y1+y2)(x1+a4)(x2+a4)=2mˑ(-a24)+a2ˑa m(x1+a4)(x2+a4)=0.所以直线Q M与直线Q N的斜率之和为0.故填答案:0.解后反思:在解决直线与圆锥曲线的位置关系问题中,最基本的 通性通法 就是解析几何思维法.通过设置相关的点的坐标㊁直线的方程㊁圆锥曲线的方程等,联立直线与圆锥曲线方程,结合函数与方程思维来进一步分析与转化,进而实现问题的解决.解析几何思维法的缺点之一就是数学运算量大,它也是制约部77Copyright©博看网. All Rights Reserved.试题研究2023年9月上半月㊀㊀㊀分学生深入分析与应用的一个重要因素.2.2数形结合法方法2:平面几何思维法.图1解析:不失一般性,如图1所示,过M ,N 两点分别作准线l 的垂线,垂足分别为A ,B ,由于M A ʊF Q ʊN B ,因此可得|M F ||N F |=|A Q ||B Q |.根据抛物线的定义,可得|M A |=|M F |,且|N B |=|N F |,则|M A ||N B |=|A Q ||B Q |,可得әM A Q ʐәN B Q ,于是øM Q A =øN Q B ,所以øM Q F =øN Q F .所以直线Q M 与直线Q N 的倾斜角互补,即直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为0.故填答案:0.解后反思:回归曲线的本质,结合平面几何图形的基本性质与特征,数形结合,逻辑推理,这是解决解析几何综合应用问题比较常用的一种技巧与方法,也是平面几何思维法处理的关键.2.3巧技妙法方法3:特殊情况法.解析:当过点F 的直线垂直于x 轴时,根据抛物线y 2=a x 关于x 轴对称,可知点M ,N 关于x 轴对称,则知直线Q M 与直线Q N 的倾斜角互补.所以直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为0.故填答案:0.解后反思:结合矛盾的普遍性寓于特殊性之中,通过填空题这一特殊形式的设置,借助 动 直线在运动变化过程中的某一特殊情况,以特殊代替一般,又从特殊回归到一般,实现解决问题的 巧技妙法 .特殊思维法在解决解析几何 运动 问题中经常用到,借助点㊁直线㊁角或相关元素的运动变化情况,以特殊代替一般,实现问题的普遍性与特殊性的辩证转化.3变式拓展3.1类比拓展圆锥曲线中的不同曲线之间具有一定的相似性与可类比性,在以上抛物线背景下,改变圆锥曲线的类型以及对应曲线的场景,借助其焦点与相应准线的位置关系,也有类似的变式问题.变式1㊀已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右准线l :x =a 2c交x 轴于点Q ,过点F 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,则直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为.(答案:0.)变式2㊀已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右准线l :x =a 2c交x 轴于点Q ,过点F 的直线交双曲线C 于M ,N 两点,则直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为.(答案:0.)以上两个变式问题的解析过程,可以参照原问题的方法1㊁方法3来展开,这里不多加赘述.当然,也可以将问题转化为探求两直线倾斜角的关系问题(两直线的倾斜角互补)进行探究.3.2逆向拓展在解题研究中,逆向思维也是变式拓展的一种基本思维方式.借助问题题设条件与结论之间的关系,通过数学思维的逆向操作与应用,合理加以探究与拓展,经常会有不错的收获.变式3㊀已知抛物线y 2=a x 的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于M ,N 两点,在x 轴上存在异于点F 的定点Q ,使得直线MN 变化时,直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为0,则定点Q 的坐标为.变式4㊀已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,过点F 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,在x 轴上存在异于点F 的定点Q ,使得直线MN 变化时,直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为0,则定点Q 的坐标为.变式5㊀已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过点F 的直线交双曲线C 于M ,N 两点,在x 轴上存在异于点F 的定点Q ,使得直线MN 变化时,直线Q M 与直线Q N 的斜率之和为0,则定点Q 的坐标为.变式3~5的答案为:(-a 4,0),(a 2c ,0),(a2c,0).以上三个变式问题的解析过程也可以参照原问题的方法1.4教学启示在解决一些典型的数学综合应用问题时,要合理引导学生深入挖掘,适当探究拓展,充分掌握问题的本质与内涵,剖析对应的数学基础知识与数学基本能力,从而实现 一题多解 一题多研 一题多变 ,不断提升与拓展破解数学问题的基本技能与策略,提高数学思维品质的变通性,真正达成 一题多练 一题多得 .同时,有效调动学生数学解题的积极主动性与参与性,合理辨析概念㊁公式等的异同,深刻反思并有效拓展,努力培养发现问题的能力与深入质疑问题的探究精神.Z87Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
一题多解与一题多变一题多解:开拓学生解题思路,沉淀学生的严谨思维;一题多变:引导学生知识联系,培养学生的发散思维。
在高中数学教学中,对例题的讲解,要做到一题多解和一题多变。
也就是先要做到从不同的角度进行分析,用不同的方法来解决问题,这样能够开拓学生的解题思路,培养学生分析问题和解决问题的能力。
还要进行拓展廷伸,使学生掌握知识间的联系,培养学生的发散思维。
问题一:设AB 是抛物线px y 22=的弦,O 为原点,若OA ⊥OB ,则直线AB 恒过定点。
证明之。
分析:1、若过定点,则定点应在何处?——根据对称性,应可猜想到定点应在x 轴上。
2、怎样利用已知条件? 主要是OA ⊥OB 的作用:①1-=⋅OB OAk k②设()()2211,,y x 、B y x A,则02121=+y y x x3、可从那些方面入手? ①从设点的坐标入手由点A 、B 在抛物线上,可设点A ⎪⎪⎭⎫⎝⎛a p a ,22、B ⎪⎪⎭⎫⎝⎛b p b ,22, ②从设直线AB 的方程入手1)设直线AB 的方程为x=my+b 2)设直线AB 的方程为ax+by=1 ③从OA ⊥OB 入手 设OA 的斜率为k ,则OB 的斜率为k1- 方法一:设A ⎪⎪⎭⎫⎝⎛a p a ,22、B ⎪⎪⎭⎫⎝⎛b p b ,22,则OA 、OB 的 斜率分别为a p 2、bp 2,由OA ⊥OB 得:24p ab -=,又AB 的斜率为∶ba pk +=2,∴AB 方程为∶ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-p a x b a p a y 222,即()p x b a py 22-+=, 显然AB 过定点(2p ,0)。
ABO方法二∶设直线AB 的方程为x=my+b ,(注意这样设直线方程有两大优点:①不必考虑斜率不存在,②代入消x 简便),代入抛物线的方程消x 得:0222=--pb mpy y又设A ()11,y x 、B ()22,y x ,则pb y y 221-=,又,2121px y =,2222px y = ∴()()222222121424b ppb py y x x =-==,由OA ⊥OB 得02121=+y y x x ,∴022=-pb b,∵b ≠0,∴b=2p ,即AB 的方程为x=my+2p ,显然AB 过定点(2p ,0)。
2024年1月上半月㊀解法探究㊀㊀㊀㊀一题多解和一题多变:一道有关抛物线焦半径问题的探究∗◉江苏省新沂市第一中学㊀吴玉章㊀苗庆硕㊀㊀抛物线的焦半径问题是抛物线综合问题中的一类特殊类型,其可以联系起抛物线的定义(问题的本质)㊁几何性质( 数 的属性)与几何特征( 形 的特征)㊁焦半径公式(三角形式)等, 串联 起平面解析几何㊁平面几何㊁函数与方程㊁三角函数等众多相关知识,为问题的切入与解决提供较多的思维视角,给问题的解决提供更多的方案与技巧方法,是有效发散数学思维,考查学生 四基 ㊁数学能力以及数学思想方法等方面比较有效的一个重要载体,备受各方关注.1问题呈现问题㊀已知抛物线y2=8x的焦点为F,准线与x 轴的交点为C,过点C的直线l与抛物线交于A,B两点,若øA F B=øC F B,则|A F|=.此题以抛物线为问题场景,通过设置过准线与x 轴交点的直线l与抛物线交于两点,利用两个角相等来创设定交点问题,进而求解相应焦半径的长度.涉及抛物线的焦半径问题,可以从解析几何的实质入手,利用解析几何思维来合理进行数学运算与分析处理;也可以从平面几何的图形入手,利用平面几何思维进行逻辑推理与分析处理;还可以从焦半径的公式入手,利用三角函数思维来合理数学运算㊁逻辑推理与综合应用等.不同思维视角的切入,都给问题的解决提供了切实可行的技巧与方法,实现问题的巧妙解决.2问题破解2.1解析几何思维解法1:设线法.依题意可得p=4,则F(2,0),C(-2,0).根据已知可得直线l的斜率存在且不为0,利用图形的对称性,不失一般性,设点A,B位于x轴的上方,如图1所示.设直线l的方程为x=m y-2,其中m>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),y1>y2>0.图1联立x=m y-2,y2=8x,{消去参数x并整理,可得y2-8m y+16=0.利用韦达定理,可得y1+y2=8m,y1y2=16,则|A B|=1+m2|y1-y2|=1+m2 64m2-64=8m4-1,|B C|=1+m2|y2|=1+m2 y2.由抛物线的定义,可得|A F|=x1+p2=m y1-2+2=m y1.由于øA F B=øC F B,则F B是øA F C的角平分线.由三角形内角平分线定理,得|C F||A F|=|B C||A B|,即4m y1=1+m2 y28m4-1.整理并化简,可得m y1y2=32m2-1,即16m=32m2-1,则m2=43,解得m=233.所以y1+y2=8m=1633,又y1y2=16,解得y1=43,则|A F|=m y1=233ˑ43=8.解后反思:设线法是借助解析几何思维处理问题的一种 通性通法 ,成为解决直线与圆锥曲线位置关系问题时首选的一种基本方法.2.2平面几何思维解法2:几何法.依题意可得,p=4.根据已知可得直线l的斜率存在且不为0,利用图形的对称性,不失一般性,设点A,B位于x轴的上方,如图2所示.过点A,B作抛物线准线的垂线,垂足分别为D,38∗课题信息:江苏省教育科学 十四五 规划普教重点课题 指向关键能力的高中数学主题单元式教学的实践研究 ,课题编号为B/2021/02/34;江苏省教研室第十一期立项课题 差异教学在课程基地中应用的实践研究 ,课题编号为2015J K11GL O42.解法探究2024年1月上半月㊀㊀㊀图2E,延长E B交A F于点G.由于E GʊC F,因此øG B F=øC F B,又øA F B=øC F B,所以øA F B=øG B F,可得|B G|=|F G|.由øA F B=øC F B,则F B是øA F C的角平分线,利用三角形内角平分线定理可得|A B||B C|=|A F||C F|.结合抛物线的定义有|A D|=|A F|,可得|A B||C F|=|B C| |A D|.由于E GʊC FʊD A,因此|B G||C F|=|A B||A C|,|B E||A D|=|B C||A C|.所以有|B G| |A C|=|B E| |A C|,可得|B G|=|B E|,又结合抛物线的定义有|B E|=|B F|,故|B G|=|F G|=|B F|,即әB F G是正三角形,从而øB F G=60ʎ,可得øA F x=60ʎ.利用抛物线的焦半径公式,可得|A F|=p1-c o sθ=41-c o s60ʎ=8.解后反思:平面解析几何侧重 数 与 形 的结合与转化,借助代数思维中的数学运算来处理几何图形中的逻辑推理问题等,实现问题的突破与应用.2.3三角函数思维解法3:性质法.依题意可得,p=4.图3根据已知可得直线l的斜率存在且不为0,利用图形的对称性,不失一般性,设点A,B位于x轴的上方,如图3所示,过点A,B作抛物线的准线的垂线,垂足分别为D,E.设øA F x=θ,其中θ为锐角.结合øA F B=øC F B,利用抛物线的焦半径公式可得|A F|=p1-c o sθ=p2s i n2θ2,|B F|=p1-c o s(θ+π-θ2)=p1+s i nθ2.由øA F B=øC F B知,F B是øA F C的角平分线,则利用三角形内角平分线定理可得|C F||A F|=|B C||A B|.结合比例性质,可得|C F||A F|+|C F|=|B C||A B|+|B C|=|B C||A C|.而由E BʊD A,可得|B E||A D|=|B C||A C|.结合抛物线的定义有|A D|=|A F|,|B E|=|B F|,即|B C||A C|=|B E||A D|=|B F||A F|,所以|C F||A F|+|C F|=|B F||A F|,即pp2s i n2θ2+p=p1+s i nθ2p2s i n2θ2,整理可得s i nθ2-2s i n2θ2=0.解得s i nθ2=12,或s i nθ2=0(舍去),结合θ为锐角,解得θ=60ʎ.所以|A F|=p1-c o sθ=41-c o s60ʎ=8.解后反思:抛物线的焦半径三角公式|A F|=p1-c o sθ(θ为直线A F的倾斜角),是解决与抛物线的焦半径相关问题常用的结论.借助三角函数思维,结合三角函数的相关知识来巧妙综合与应用.3变式拓展3.1同源变式变式1㊀己知抛物线y2=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为C,过点C的直线l与抛物线交于A,B两点,若øA F B=øC F B,则|B F|=.在此基础上,可以对问题进行一般化的归纳与总结.结论:已知抛物线y2=2p x(p>0)的焦点为F,准线与x轴交于点C,过点C的直线l与抛物线交于A,B两点,若øA F B=øC F B,则|A F|=2p,|B F|=2p3.变式2㊀己知抛物线y2=8x的焦点为F,准线与x轴交于点C,过点C的直线l与抛物线交于A,B两点,若øA F B=øC F B,则|A B|=.3.2同阶变式变式3㊀已知抛物线y2=8x的焦点为F,准线与x轴交于点C,过点C的直线l与抛物线交于A,B两点,若øA F B=øC F B,则直线A F的斜率为.变式1,2,3的参考答案分别为:83,873,ʃ3.4教学启示此类涉及抛物线的焦半径问题,往往是多知识点交汇与融合的产物,这样的创设契合高考数学命题精神,而多知识点交汇也为问题的切入提供了更多的思维视角,给各层面的学生提供了更多的机会,从而更加有效地体现数学试题的选拔性与区分性.在数学学习中,针对此类涉及圆锥曲线的焦半径问题,要深刻体会并加以系统学习,把握问题的实质与内涵,构建知识体系,理解技巧方法,形成解题习惯,培养数学品质.Z48。
让学生的思维螺旋式上升发布时间:2021-05-20T12:11:25.580Z 来源:《教学与研究》2021年4月下作者:黎红英[导读] 新课标大力提倡数学应注重思维能力的培养,要培养学生的思维能力,就要求教学时给学生留下思维的空间。
学生是发展的人,是学习的主体,他们有着巨大的发展潜能和很强的探索欲望。
教师在教学过程中要注意角色定位的转换,由传统的知识传授者转向现代学生发展的促进者,合作者。
数学教学活动应激发学生兴趣,调动学生积极性,引发学生的数学思考,鼓励学生的创造性思维;要注重培养学生良好的数学学习习惯,使学生掌握恰当的数学学习广西省北海市第七中学黎红英 536000新课标大力提倡数学应注重思维能力的培养,要培养学生的思维能力,就要求教学时给学生留下思维的空间。
学生是发展的人,是学习的主体,他们有着巨大的发展潜能和很强的探索欲望。
教师在教学过程中要注意角色定位的转换,由传统的知识传授者转向现代学生发展的促进者,合作者。
数学教学活动应激发学生兴趣,调动学生积极性,引发学生的数学思考,鼓励学生的创造性思维;要注重培养学生良好的数学学习习惯,使学生掌握恰当的数学学习方法。
在当前的高中数学新课程中,课程设计和教材编排都呈现了“螺旋式上升”的原则,因此教师对待教学内容也应考虑学生的思维也要成“螺旋式上升”,就是把教学设计考虑到由浅入深,由易到难,循序渐进;这样不仅把思维空间还给学生,同时还调动学生学习数学的积极性和增加师生在教学过程中的互动。
圆锥曲线是高中数学中的一个重要内容,每年高考必考,涉及此内容的问题变化无穷,只靠大量重复性训练很难取得理想的教学效果。
在常规教学和复习课教学中,试结合一些典型例题的变式探究引导学生创造性的学习。
下面这节课就是根据学生在圆锥曲线的认知,进行了一题多变一题多练的设计。
这节课是在学生已学直线与圆锥曲线相交中的弦长,点到直线的距离,基本不等式的基础上对知识点的拓展应用。
解析几何旋转变换公式解析几何这门学问里,旋转变换公式可是个相当重要的家伙!咱们今天就来好好说道说道。
记得我以前教过一个学生,叫小李。
这孩子吧,脑子挺灵,就是一碰到旋转变换公式就犯迷糊。
有一次做作业,碰到一道要用旋转变换公式解决的题,他愣是在那苦思冥想了半天,最后写出来的答案还是错得离谱。
我问他:“小李啊,你到底是咋想的?”他挠挠头说:“老师,我觉得这公式太复杂了,绕来绕去的,我都被绕晕了。
”其实啊,旋转变换公式没那么可怕。
咱们先来说说平面直角坐标系中的旋转变换。
假设点 P(x, y) 绕原点逆时针旋转θ 角度得到点 P'(x', y'),那么这其中的公式就是x' = x * cosθ - y * sinθ,y' = x * sinθ + y * cosθ 。
咱们来仔细瞅瞅这公式。
你看,cosθ 和sinθ 就像是两个小助手,帮助我们完成点的旋转。
比如说,当θ = 90° 时,cos90° = 0,sin90° = 1,这时候 x' = -y,y' = x,这不就是把点逆时针旋转了 90 度嘛!再比如说,在一个具体的图形中,有个三角形 ABC,A 点坐标是(1, 0),B 点坐标是(0, 1),C 点坐标是(-1, 0)。
现在要把这个三角形绕原点逆时针旋转 45°,那咱们就可以用这旋转变换公式来算算新的顶点坐标啦。
经过一番计算,A 点新坐标变成了(√2/2, √2/2),B 点新坐标变成了(-√2/2, √2/2),C 点新坐标变成了(-√2/2, -√2/2)。
你瞧,通过公式,咱们就能清晰地看到图形旋转后的样子。
回到开头提到的小李同学,后来我给他仔仔细细地讲解了几遍,还让他自己动手多做了几道题,慢慢地,他也不再害怕这旋转变换公式了,做题的准确率也提高了不少。
在实际生活中,旋转变换公式也有不少用处呢。
比如说设计一个旋转的摩天轮,工程师就得用这公式来确定座舱的位置变化;再比如在计算机图形学中,要让一个图像旋转,也得靠这公式帮忙。
一题多解与一题多变在高中数学教学中的运用(word版可编辑修改) 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(一题多解与一题多变在高中数学教学中的运用(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为一题多解与一题多变在高中数学教学中的运用(word版可编辑修改)的全部内容。
一题多解与一题多变在高中数学教学中的运用数学,是一门自然学科.对于所有的高中生来说,要学好这门学科,却不是一件容易的事。
大多数高中生对数学的印象就是枯燥、乏味、没有兴趣。
但由于高考“指挥棒”的作用,又不得不学。
“怎样才能学好数学?”成了学子们问得最多的问题。
而怎样回答这个问题便成了教师们的难题。
很多人便单纯的认为要学好数学就是要多做题,见的题多了,做的题多了,自然就熟练了,成绩就提高了!于是,“题海战术”便受到很多教育工作者的青睐.熟话说,“熟能生巧”,当然,多做体肯定对学生数学成绩的提高有一定的好处。
但长期这样,只会使数学越来越枯燥,让学生越来越厌烦,于是出现厌学、抄作业等现象。
众所周知,数学题是做不完的。
我认为要使学生学好数学,还是要从提高学生的数学思维能力和学习数学的兴趣上下工夫。
要利用书本上有限的例题和习题来提高学生的学习兴趣和能力.在数学教学过程中,通过利用一切有用条件,进行对比、联想,采取一题多解与一题多变的形式进行教学。
这对培养学生思维的广阔性、深刻性、探索性、灵活性、独创性无疑是一条有效的途径。
另外,能力提高的过程中,学生的成就感自然增强,并且在不断的变化和解决问题的不同途径中,兴趣油然而生.对于传统的数学教学来说,教学过程的重点不外乎为:讲解定义推导公式,例题演练,练习,及习题的安排。