新疆乌鲁木齐市实验中学 强少华
对一道北京卷高考题的疑惑、解惑及另解发散
新疆乌鲁木齐市实验中学 强少华
2009年高考北京卷中有这样一道题:点P在直线l:y=x-1上,若存在过P的直线交抛物线y=x2于A,B两点,且|PA|=|AB|,则称点P为“β点”,那么下列结论中正确的是()A.直线l上的所有点都是“β点”;B.直线l上仅有有限个点是“β点”;C.直线l上的所有点都不是“β点”;D.直线l上有无穷多个点(不是所有的点)是“β点”。
本题主要考查阅读与理解、信息迁移以及学生的学习潜力,考查学生分析问题和解决问题的能力,属于创新题型。
参考答案:如图,设A(m,n),P(x,x-1),则点B(2m-x,2n-x+1)。∵A、B在抛物线y=x2上,
1.疑惑:学生在做这道题时,笔者发现除了这种解法,学生还有一种典型解法:
∵点A在抛物线上,整理得
从而导致学生选B或D。(简单分析,第二种解题思路与参考答案没有任何区别,x1确实也没有其他限制,但为什么会出现这样两种截然不同的结果呢?)
2.解惑:用数形结合思想仔细分析,在参考答案中,若固定点A,动态来看,在直线l上一定存在点P,使得,故可用此方法。但第二种解法是根据PB中点A一定在抛物线上后,把点A的坐标代入抛物线方程得到。题中若存在点P满足是否就一定说明对任意的点B,PB的中点就一定在抛物线上呢?答案是否定的。如图,比如在直线上任取一点P,过P作抛物线的切线,切点假设是B,则PB的中点B一定不在抛物线上,故代入进去,肯定Δ>0不恒成立。这也正好解释了为什么第二种解法会出现这样的结果。
3.另解:疑惑解决了,笔者想到,作为一道选择题,按照参考答案的解法花的时间太长,而这道题出题人的意思是不是考查学生的数形结合能力呢?如果在直线l上任取一点P,过P作抛物线的切线,切点是A,然后将该直线绕点P旋转一定角度,产生的弦的长由零逐渐增大,则一定可以在抛物线上找到一点B,使得故答案选A。
4.发散:其实,在高中的数学学习中经常会遇到这类问题。例如:若椭圆与抛物线有公共点,求实数a的取值范围。很多学生看到这道题,就会想到联立方程由Δ≥0得到范围为但事实上这是等价的吗?画出这两个曲线的图象,易知Δ=0是抛物线与椭圆相切的情形,当抛物线沿轴向下平移至与抛物线相切时,再继续向下平移时就没有公共点了,数形结合就可以看出答案应是
另外,在解决某些三角问题时,如果我们多考虑一下它的几何意义,有些问题会有很多奇思妙解。例如:方程有解,求a的取值范围。不管是学生还是老师,都喜欢用辅助角公式化简,然后利用三角函数的有界性来处理。