陈 浩
(西藏民族大学附属中学 陕西 咸阳 712082)
对一个习题的拓展教学
陈 浩
(西藏民族大学附属中学 陕西 咸阳 712082)
新课标强调学生的主体能动性,“倡导学生积极主动、勇于探索的学习方式,注重提高学生的数学思维能力”,同时高考也注重对学生数学思维和能力的考察。本文就以“焦点三角形”的教学,谈谈课本例题的实施与高考的接轨。
习题;高考;点三角形
在《椭圆》学习中,焦点三角形这个知识点是比较重要的。它不仅蕴含了椭圆的定义、离心率,还对后面学习的抛物线、双曲线等的同类问题具有承上启下的铺垫作用。在考查中,常常结合三角形中的相关定理进行考查,灵活性较大,一般属于中高档题,需要学生作为重点内容来理解掌握。为此,在教学中本人结合教材习题,尝试着引导学生对这类问题进行举一反三的学习,以提高学生的思维和探索能力。
【例1】(新人教版选修2-1,P40练习第3题)已知经过椭圆的右焦点F2作垂直于x轴的直线AB,F1是椭圆的左焦点(见图1).
图1
(1)求△AF1B的周长;
(2)如果AB不垂直于x轴,△AF1B的周长有变化吗,为什么?
解析:对于问题1,同学们很快利用椭圆的定义解答完毕,即|PF1|+|PF2|=2a.所以l=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=20.对于问题2,由问题1可知,△AF1B的周长没有变化.
为进一步加深对椭圆定义的理解,逐步引导学生认识椭圆的焦点三角形的特征,先让学生思考例2。
【例2】在例1的椭圆中,如果AF1⊥AF2,求△AF1F2的面积(见图2).
图2
在课堂巡视中,发现学生一般采用两种方法去做。
解析:方法一:设点A坐标(x,y),通过AF1⊥AF2以及点A在椭圆上求出其坐标,所以
方法二:通过求出|AF1|与|AF2|的值,得
显然,无论哪一种方法,计算都比较繁琐,所以鼓励学生去寻找一种更简便的方法,即不分别求出|AF1|与|AF2|的值,而通过搭建|AF1|+|AF2|与|AF1|2+|AF2|2的关系式,去求|AF1|·|AF2|.学生得到提示,很快得出了这个关系式:|AF1|2+|AF2|2=(|AF1|+|AF2|)2-2|AF1|·|AF2|(向学生指明,这是椭圆焦点三角形的特征之一),
所以2|AF1|·|AF2|=(|AF1|+|AF2|)2-(|AF1|2+|AF2|2)=(2a)2-(2c)2=4b2=64.
在学生感受到利用椭圆焦点三角形特征解题的优越性之后,趁热打铁,引导学生思考例3。
【例3】已知F1、F2为椭圆(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆上一点,且∠PF1F2=105°,∠PF2F1=15°,则e等于多少(见图3)?
图3
学生发现利用求点P或者求|PF1|与|PF2|是无法解决问题,于是很自然将问题朝椭圆焦点三角形的特征方面思考,可是,同学们还是没有太大进展。这时,我进一步引导学生从三角形方面入手,让学生回忆在前面的内容中,我们是如何处理三角形的边角关系的,又如何将e与已知条件联系起来呢?学生得到启发,思路变得越来越清晰了。下面我们来看一下,解答过程。
通过以上三个例题,引导学生归纳关于椭圆的焦点三角形的特征:
特别提醒:(1)解题过程中要注意整体思想的应用,|PF1|+|PF2|与|PF1|-|PF2|可以作为整体相互表示,而不必分别求出|PF1|和|PF2|。
在学生整理好结论之后,要求学生结合刚才学习的内容,独立练习例4。
点评:本题考查椭圆性质中焦半径|PF2|范围的运用和解焦点三角形的基本方法。具有一定的难度。得分的关键是利用正弦定理将角化为边|PF1|、|PF2|的比值,还有定|PF1|+|PF2|=2a的及时参与,最后熟记|PF2|∈(a-c,a+c)。
课后思考:(2007年江苏15)在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC顶点A(-4,0)和C(4,0),顶点B在椭圆
在高考题中,椭圆、抛物线、双曲线都有涉及焦点三角形的题目,在这里我就不一一列举了。希望通过对以上例题的学习,我们的同学能在做题中灵活运用焦点三角形的性质进行举一反三,触类旁通。这样不仅可以避免大量繁琐的计算过程,起到优化解题作用,还可以为学生节约宝贵的考试时间。所以,在圆锥曲线的学习中,对于焦点三角形性质的学习的重要性是不言而喻的。