黄江龙
《普通高中数学课程标准(实验)》倡导探究性课题学习,要求关注引导学生围绕某个数学问题,观察分析,提出问题,自主研究,探究适当的数学结论或规律,圆锥曲线历史悠久,知识丰富,几乎每一个性质都有丰富的背景,研究方法灵活多样,研究难度分布广泛,对培养学生的研究性学习能力效果显著,
高考试题中的解析几何题都是命题专家精心设计的杰作,具有很强的教学指导性和方向性,同时又有很强的學习研究性,用好高考试题,将它用于课堂上的探究性教学,能充分提高课堂教学的有效性,提高学生的数学能力,以下是引导学生从2016年新课标文科数学全国I卷第20题出发,探究和拓展抛物线的一个性质,努力揭示问题本质的一次探究式问题教学,
题目在直角坐标系xOy中,直线,l:y=t(t≠0)交y轴于点M,交抛物线C:y2= 2px(p>0)于点P,M关于点P的对称点为N,连结ON并延长交C于点H.(如图1)
(I)求|OH|/|ON|;
(Ⅱ)除H以外,直线MH与C是否有其他公共点?请说明理由.
探究1探究逆命题的真假
师这个题目条件简洁,结论漂亮,而且适用于任何情况,这样的问题很有研究的价值,我们今天一起对它来进行改编,先看老师的,不知道它的逆命题是否成立?请看下列问题:
探究2动动定点弦
探究3再探定直线
总结和反思探究至此,似乎完美,但这样的一对点和直线,配合起来,可以变化出这么多且漂亮的命题,笔者意犹未尽,想知道它们是什么?于是查阅资料,原来早有说法:这对点和直线叫抛物线的极点和极线,不仅抛物线有,其他圆锥曲线也有,所有二次曲线都有,并且它们都有很多类似的漂亮的性质.2016年新课标全国I卷文科20题中,原点和y轴就是抛物线y2=2PX的一对极点和极线.
定义对于二次曲线C:AX2+ By2+Cx+Dy+E=o和一点P(x0,y0)(其中A2 +B2≠0,P不在曲线C的中心或渐近线上),则称直线L:Ax。x+ By。y+C.(xo +x)/2+D.(Yo+Y)/2+E:0是点P关于曲线C的极线.(特殊地,焦点和准线是曲线的一对极点和极线)
性质1 (设焦点所在区域为曲线的内部)
①若极点P在曲线C上,则点P对应的极线L是曲线C在P点的切线;(图3)
②若极点P在曲线C内,则点P对应的极线L是与以P为中点的弦平行;(图4)
③若极点P在曲线C外,则点P对应的极线L是与过P点作曲线C的两条切线的切点连线.(图5)
性质2设点P和直线L是关于曲线C的一对极点和极线,则
①若C为有心曲线,0是C的中心,直线OP交C于R,交L于Q,则|OP||OQ|=|OR|2.(如图6)
②若C为无心曲线,过点P作对称轴的平行线交C于R,交L于Q,则|PR|=|QR|.(如图7)
极点与极线是射影几何的重要概念,虽然不是《高中数学课程标准(实验)》规定的学习内容,也不属于高考考查的范围,但由于极点与极线是圆锥曲线的一种重要特征,以它为背景的命制的题目,高屋建瓴,不仅题目新颖,难度可控,区分度高,对有选拔要求的高考来说,是一个不错的选择,自然是高考中常考常新的命题背景,作为一名中学数学老师,我们应当了解一些相关的高等数学知识与方法,才能“识破”试题中蕴含的知识背景,进而在更为一般的层面上把握试题的求解策略.
参考文献
[1]周兴和.高等几何[M].科学出版社,2003.9
[2]李风华.圆锥曲线的极点与极线及其应用[J].数学通讯,2012(4)下半月
[3]刘景鹏,张向农.2016年高考数学全国卷I文科第20赏析[J].中学数学教学参考,2016 (10)上句