发挥课本习题一题多解大作用

2017-03-17 07:15江苏省昆山中学金巧根
中学数学杂志 2017年1期
关键词:证法余弦定理一题

☉江苏省昆山中学 金巧根

发挥课本习题一题多解大作用

☉江苏省昆山中学 金巧根

教材是知识的本源,万变不离其宗.如何深入地挖掘教材,使教材为教学服务呢?我觉得应该重视教材知识,重视教材上的题目,一题多解,题尽其责,把教材的作用展现得淋漓尽致!下面例举教材几例谈谈一题多解的作用.

例1如图1,已知AD是△ABC的角平分线,且AC=2,AB=3,∠A= 60°,求AD的长.

解法一:①△ABC中,已知两边及夹角,余弦定理求出BC=;

图1

评析:此方法按部就班,属于典型的通性通法,值得提倡.

解法二:①如图2,由D向AB,AC作垂线,垂足分别为E,F;设AD=x,

图2

②由等面积法知,S△ABC=S△ABD+S△ACD,

此题并没有用到所学的正、余弦定理,其中的面积公式不学这章内容也可以推导出来,巧妙地运用了等面积法,使得本来计算量很大的题目简单化,体现了思维的开拓性及知识的系统性,不被所学内容禁锢,实属妙法!

解法三:①如图3,延长AD,由B,C分别向AD及其延长线作垂线,垂足分别为E,F;

②AE=ABcos30°,AF=ACcos30°,EF=AE-AF;

图3

④AD=AF+DF.

评析:此法属于应用平面几何的知识,加上新知识——角平分线的性质对题目进行处理.

解法四:①如图4,作CE∥DA,交BA的延长线于点E;

图4

③△ACE中已知两边及夹角,余弦定理求得第三边CE;

评析:此法辅助线作得很好,构造了相似三角形,只用了一次余弦定理,计算量大大减少!

评析:此法看似要用两次正弦定理,但是只需列式,不需计算,第三步两式相除后,运用角平分线的性质可知比值的大小,而不用去求这两个值,也就是只有最后一步需要代入数值计算,而且此法是完全应用本章所学知识进行解决.

解法六(学生错解):①△ABC中,已知两边及夹角,余弦定理求出BC=;

③在△ABD中,已知两边及一对角,用余弦定理列方程组,解出两解

分析:由图5可见已知两边及一对角有两解,原题中是较小的一解;若由△ACD中用此方法解也会出现两解,由图看,应取较大的一个.所以此解法更正如下:

图5

④在△ACD中,已知两边及一对角,用余弦定理列方程组,解出两解:

评析:此法很容易出错,基础训练上的一个选择题的错误选项就是应用此法的错解得到的,加上上述更正后,虽然能做出正确答案,但是要分别在两个小三角形中应用余弦定理,计算量大,所以此法不宜使用!

例2如图6,在任意四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点.求证

图6

在教学向量加减法的时候,引导学生探索如下证法一:

此法让学生欣赏在EF左右两侧的图形中,向量和的匀称美.

证法二:如图7,过F点作MN与AD平行且相等,F为MN的中点,则四边形AMFE和EFND为平行四边形而△BMF≌△CNF,从而得出即

图7

图8

在此法的基础上进一步引导,所要求证的结论符合运用“三角形中线向量定理”特征要求.可以通过直接将平移得到“三角形中线向量定理”的基本图形.这样就得到如下证法:

证法四:如图9,过点B作BM∥AE,过点E作EM∥AB,BM∩EM= M,则四边形ABME为平行四边形,连接MF并延长加倍至N,连接CN,EN,得到△BMF≌△CNF,进一步CN和DE平行且相等,故四边形CNED为平行四边形

图9

图9

图10

又因为F为BC的中点,所以MF为△BNC的中位线.

例3过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作倾斜角为的直线,交抛物线于A,B两点,点A在x轴的上方,求的值.

评析:此方法是教参给出的方法.

解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),则由题意知,

因为Δ=8p2>0,所以

评析:此方法是运用了直线和抛物线的位置关系来解决.还可以解决下面的变式题:

过抛物线y2=4x的焦点F作直线l,交抛物线于A,B两点,点A在x轴的上方,若=3,求直线l的方程.(解答略)

解法三:由抛物线的定义,可推出焦半径用直线的倾斜角θ表示的公式:

此方法是结论性的方法,可以解决高考题中的选择、填空题.在教学中,作为教师要勤于思考,潜心研究,发挥好一题多解,多题归一的教学作用,培养学生的思维发散性及主动性,进一步提升学生的思维品质,提高学生的数学素养.

一题多解及解后反思属于数学学习反思的一个重要方面.目前,学习过程中普遍存在的一种现象是“学数学=做题目”“完成作业=完成学习”,这使得学生的数学学习走入一个怪圈.学会反思或许是破解这种困局的方法之一.每当学习一个例题或完成一道习题的解答,就可以及时反思解答过程有没有遗漏,还有没有不同的方法,这道题与之前的哪个问题有联系,能否将这个问题应用到其他问题,等等.笔者通过引导学生对教材中的这道习题进行研究,不仅增加了学生探究的机会,拓展了研究空间,更让我们发现此题内涵隽永,耐人寻味,进一步领会到教材编写者的意图,挖掘出教材习题的潜在价值.在解题时既能使学生获得基本的知识和技能,也能进一步激发学生的学习兴趣,发展学生思维能力,“寻思求百通”,这才是解题“反思”的教育教学价值之根本所在.

教材是新课程标准先进理念的具体体现,是实现课程目标、实施教育教学的宝贵资源,而教材习题是教材的重要组成,在促进学生理解概念、巩固知识、形成技能、发展思维等方面有着不可替代的作用.一般情况下学生对教材习题答案的寻求不会有太大困难,使得我们忽略了对教材习题潜在价值的发掘和研究,从而浪费了很多重要的教育教学资源,这是一个必须引起高度重视的问题.教学中,教师应当学会欣赏教材,从句子品读,体微言大义;从结构品读,获教学智慧.教师应通过对教材的个性化解读,进一步领会到教材编写者的意图,从教材细微之处入手,多问为什么教材这样“说”而不是那样“说”、为什么这样安排“教学”而不是那样安排,聚焦于“微变”背后的“大义”,从而提高对数学的理解,对教材的设计理念和背后蕴含的教育价值的理解,进而才能更好地理解数学教学.

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