探一类弦长计算结构,促进解题技能升级

2015-05-30 17:24朱芷漪徐琳张治中
数学学习与研究 2015年17期
关键词:弦长焦点斜率

朱芷漪 徐琳 张治中

用代数坐标对几何性质的研究,经常被繁琐的计算所困扰.圆锥曲线的弦长相关的结构和结论之间有着内在的同构特征,在认知和操作上具有正迁移功能.因此,按弦所在的直线位置划分,把步骤、结构与数量用字母定型.在认知和技能层面上给予强化,有利于计算能力形成.

一、一类弦长的一般结构与结论

(一)把过焦点的直线截圆锥曲线得的弦长称为一类弦长

例1设过右焦点F2的直线,与椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)交于A(x1,y

二、一类弦长技能训练的主要环节及主要内含

过心理关,代入时,要以完全平方式在心理以表象形式展开及合并,同时,依次默念并写出一元二次方程;对三项的式子及符号,根据弦所在的直线的位置较样;要亲历完成通分、消项、瘦身(提出a2b2公因子)、按定义组合、开方五个环节的运算,对各步结构、形态形成稳定的表象后,反复数量对比、品味,就会发现好风景.

知行互动,通过练习,版面只出现①②③结构形式.理解k,p(a,b),|AB|要素的数量对应关系,丰富思维自由度.当p(a,b)转化成为常数时,一类弦长可以理解为|AB|=f(k)的函数形式,是二次函数比二次函数类型.可以用裂项、求导及解不等式等方法,讨论单调性、极值等基本数学问题.理解是记忆的基础,方法是技能的阶梯.

三、用问题推动认知与技能升级

例5(2010新课标全国数学卷文科20题),设F1,F2分别是椭圆E:x2+y2b2=1(0

例72014山东数学高考题21题,已抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过A的直线l交于C另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有FA=FD.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.(1)求C的方程.(2)若直线l′∥l,且l′和C有且只有一个公共点E.(ⅰ)证明直线AE过定点,并求定点坐标.(ⅱ)

△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值,若不存在.请说明理由.

②式的迅速产生,得益于抛物线一类长的中间结构的支架.在数学学习中,仅有理论上的原则性的思想方法是不够的,用一类弦长解题简单,是因为结构和结论是以技能形态存在的.技能是數学解题实践平台,也是能力形成的必由之路.

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