赖国强
[摘 要] 近几年高考压轴题中出现了众多优秀的考题,这些考题隐含着一定的学习价值,对于学生认识高考命题方向,学习解题思路构建,提升解题思维有着极大的帮助,因此十分有必要开展解题反思学习. 以一道高考解析几何题为例,进行深入探究,并从考题出发开展解后反思,提出相应的教学建议.
[关键词] 解析几何;多解;思路;方法;反思;思维
考题再现
(1)当l与x轴垂直时,求直线AM的方程;
(2)设点O为坐标原点,试证明∠OMA=∠OMB.
思路突破
1. 第一问突破
求直线AM的方程,实际上就是求点A的坐标,而点A是过椭圆C的右焦点的直线与椭圆的焦点,因此只需要表示出直线l的方程,然后与椭圆解析式联立求解即可.
2. 第二问突破
求证∠OMA=∠OMB,考虑到两个角分别为直线AM和MB与x轴所成的锐角,可知若∠OMA=∠OMB,则直线AM的斜率kAM和直线BM的斜率kBM互为相反数,即kAM+kBM=0,因此问题转化为求证两者斜率之和为零的问题,只需设出直线l的方程,联立方程求直线斜率即可.
方法一:直线纵截式方程,考虑斜率不存在与存在两种情形
讨论情形①:当l与x轴垂直时,则OM垂直平分直线AB,此时∠OMA=∠OMB.
综上,原式得证.
方法二:直线横截式方程,考虑斜率为零与不为零两种情形∠OMA=∠OMB
讨论情形①:当l与x轴相重合时,∠OMA=∠OMB.
综上,原式得证.
思考:上述两种方法分别构建了直线的纵截式方程和横截式方程,从问题的构建思路来看是相一致的,都是基于直线的倾斜角与斜率的关系进行的问题转化,通过方程的联立完成代数式的研究,是利用代数方程进行的几何问题研究,属于解析几何最为基本的解法. 而求解两个角的相等,我们可以單纯地从几何性质角度进行思考,将OM视为是△AMB顶角∠AMB的角平分线,则根据角平分线的性质可以得出一些关于三角形边长的性质.
解后反思
上述考题是高中解析几何的典型问题,尤其是第二问与几何角相等的结合,更能体现出数学的学科融合思想,同时问题的求解思路和采用的方法具有一定的代表性,下面将从考题本质入手开展问题转化、多解探析、结论拓展等方面的解题反思.
1. 深入剖析,问题转化
上述考题的核心是第二问求证曲线上所形成的两个角相等,表面上属于典型的几何问题,但剖析上述求解过程可以发现其背后隐含着深刻的数学规律,如解法一和二的代数视角,求解几何角相等实际上就是求证两条直线的斜率关系,即通过求证直线斜率之和为零得出“直线的倾斜角互补”的结论,进而完成等角证明. 而解法三虽然基于的是数学的几何视角,但其求证过程则充分利用了具有角平分线三角形中的边长比例性质,进而将等角问题转化为求证几何边长的比例问题. 从中可以看出复杂问题的解题关键是对问题的合理转化,打开问题求解的突破口.
2. 方法多解,全面思考
“全面思考,严谨推理”是数学问题所需要遵循的指导思想,即深入研究问题,考虑问题全面,严格按照数学的逻辑进行推理论证,如上述考题解法一和二,按照直线l与x轴的关系将其分为两种情形,采用分类讨论的方式进行严格论证,确保了答案得出的准确性. 近几年的高考数学题特别注重对学生全面思考的考查,这就要求我们在分析问题时多思考问题存在的情形,必要时设定一定的标准进行讨论求证. “全面思考,严谨推理”不仅是解题的基本要求,也是一种解题的习惯,养成良好的解题习惯对于问题的准确作答十分重要.
3. 结论拓展,强化应用
数学的解题过程不仅止于问题本质,而在求解结束后十分有必要对考题进行拓展,包括变式拓展和结论的拓展,尤其是对于其中一些具有代表性的考题,在拓展的过程中可以加深学生对考题本质的理解,对问题解法的理解.
教学思考
1. 深度研究考题,开展解后反思
在历年的高考中都存在一些优秀的、具有代表性的考题,这些考题对于我们研究高考命题方向、分析解题方法有着重要的帮助,而研究考题需要通过两个环节:一是细致地解读考题,亲身分析计算;二是进行解后反思,深度剖析考题的本质,解题的方法. 其中后一环节是考题研究的关键,决定了考题学习的高度和深度. 在教学中开展解后反思,应该按照如下顺序进行思考:①考题所涉及的知识内容;②考题的问题本质、转化途径;③如何结合问题和条件构建求解思路,有哪些构建的方向;④求解过程用到了哪些方法,需要注意哪些关键点;⑤从考题求解的过程中可以得出哪些结论,并适度拓展.通过上述的反思问题引导全面认识考题,获取考题中的精华.
2. 利用解后反思,提升解题思维
教学中开展解后反思,引导学生由问题出发思考知识点、问题本质、转化方式、构建方式和解题方法,实际上就是让学生学习解题的思路,从而形成自我的解题策略,而分析解题思路的过程对于提升学生的思维能力有着极大的帮助,也是开展解后反思的重要意义所在. 学生的解题能力直接由其思维能力来决定,只有充分提升学生的解题思维,才能从本质上提升学生的解题效率. 利用解后反思提升学生思维,需要注意两点:一是充分引导学生研究考题的方法,包括基本的构建方法和解题指导的思想方法;二是适度引导学生对考题的结论进行延伸,开展考题的拓展学习. 利用考题开展解后反思,让学生在反思中进行思维拓展,充分利用考题的价值,使学生获得长久的发展.