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一道模考题的探究*

时间:2024-05-04

安徽省宿州市砀山中学 (235300) 杜为荣 毛晓伟

圆锥曲线中的定点、定值问题的求解一直是自主招生、竞赛、高考命题的热点之一,命题角度广,备受命题者青睐.而且圆锥曲线中的定点或定值问题形式多样,花样翻新,要求较高,但其基本解法仍然有章可循,有法可依.下面以2019年我市二模的一道考题为例,抛砖引玉.

1.问题呈现

(Ⅰ)求椭圆C的方程及离心率;

(Ⅱ)过点F的直线交椭圆于A,B两点(直线不与x轴垂直),已知点A与点P关于x轴对称,证明:直线PB恒过定点,并求出此定点坐标.

2.问题解决

点评:此解法是求直线恒过定点的通法,设直线方程y=kx+n,通过条件建立k,n之间的关系式,进而得到结论.此解法的难点是看出隐含条件A,F,B三点共线,利用向量共线或直线斜率相等都可以得到结果.

解法2:设直线AB的方程为x=my+2,A(x1y1),B(x2,y2),则P(x1,-y1).联立

点评:此法关键在于准确建立关于定点坐标的恒等式,根据恒等式成立的条件列出定点坐标所满足的方程或方程组去求解.

点评:此解法为探点法或为先猜后证法,通过特殊点,对称性确定所求直线恒过定点,在进行证明,这为解题指明方向且在运算过程中大大减少计算量.

3.问题探究

波利亚曾说过:“没有一道题目是彻底解决完的”.当我们做完一道题目后,我们除了可以研究它的解法以外,更要从纵向,变式,横向等角度出发,对这道题目进行拓展探究,从而得到一系列有价值的结论,这既是对原问题的深化与拓展,也是培养学生创新能力的高效途径.

3.1 纵向探究

本题过焦点F,可得直线PB恒过定点,若把定点改为x轴上任意一点呢,那么直线还恒过定点吗?可得以下结论:

点评:①利用解法1亦可证明.②本题解法是采用解法2思路,但是用y表示x,进而得到直线恒过定点.

3.2 变式探究

在一个背景下,交换部分条件和结论,或给出某个问题一般结论的特例,便生成一道新题.故笔者又做如下探究:

3.3 横向探究

椭圆与双曲线、抛物线“同宗同源”,那么双曲线、抛物线是否具有上述类似的结论吗?回答是肯定的.

结论7 已知抛物线C:y2=2px(p>0),过x轴上一点M(t,0)(0

结论9 已知抛物线C:y2=2px(p>0),点A,B为抛物线上的任意两点,点P与点A关于x轴对称,且直线PB与x轴的交点N(-t,0)(t>0),则直线AB恒过定点M(t,0).

(对于结论2到结论9,由于篇幅有限,故有兴趣的读者自行证明.)

4.探究感悟

4.1 重视解法,拓展思路

高考圆锥曲线题目最为显著的特点是从不同的思路分析,可以获得不同的解法,通过多解探究,有利于拓宽解题思维,提升解题技能,在引导学生对不同解法进行对比分析,从中得到最优解法,在反思总结中提升解题能力,培养学生学习数学的兴趣.

4.2 注重探究,发现本质

在新课程所倡导的“多样性,交叉性,纵向不深,横向拓宽”的解题要求背景下,对于我们一线教师在教学中适当的对试题进行变式探究,横向探究,纵向研究,通过对试题的探究,发现试题不变的本质,从不变的本质探究变的规律,只有这样才能使解题更具体,更有深度,更有广度,才能让学生感受到数学解题是言之有理的,正所谓“岁岁年年题不同,年年岁岁题相似”.

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