注重解题通法,加强变式探究
——以一道高二期末联合测试题为例

2022-10-10 08:25:54重庆市忠县中学校404300
中学数学研究(江西) 2022年10期
关键词:对称点过点原点

重庆市忠县中学校 (404300) 张 侣

圆锥曲线中的最值、范围问题是高考或各地模拟考试中常见的热点问题.此类问题考查知识点多,涉及范围广,形式灵活多变,思维视角多样,利于考生的选拔与区分,可以很好考查学生的数学知识、思想方法和能力,深受命题者青睐.

一、题目呈现

(1)求曲线C的方程;(2)若点M在曲线C上,过点M且垂直于OM的直线交C于另一点N,点M关于原点O的对称点为Q,直线NQ交x轴于点T,求|QT|·|TN|的最大值.

试题评析:第(1)问以过A,B定点的两条动直线斜率乘积为定值入手,探究两条直线交点的轨迹方程,较为简单,注重考查数学的基本知识,基本概念.第(2)问考查直线与圆锥曲线的位置关系,弦长表示,最值问题.试题立足通性通法,注重数学本质,设计合理,解法多样,考查了学生直观想象、逻辑推理、数学运算等数学核心素养,有很好的教学引导作用.

二、解法研究

点评:联立直线与椭圆方程,借助韦达定理即可求出x1x2+y1y2,结合直线MQ与MN的垂直关系,获得了kMQ=2kMN,进一步得到参数m与t的关系,借助弦长公式得到|QT|·|TN|的表达式,再根据基本不等式求最大值.

点评:从圆锥曲线点差法的思想角度入手,探寻直线MN与NQ的斜率乘积为定值,结合直线MQ与MN的垂直关系,获得了kMQ=2kMN.根据直线MN与NQ方程求点N的纵坐标,借助弦长公式得到|QT|·|TN|的表达式,再根据基本不等式求最大值.

三、变式拓展

结合以上原问题的破解过程,改变问题的设问方式,获得以下几个变式问题.

变式1 若点M在曲线C上,过点M且垂直于OM的直线交C于另一点N,点M关于原点O的对称点为Q,直线NQ交x轴于点T,求证:直线MT垂直于x轴.

变式2 若点M在曲线C上,点M关于原点O的对称点为Q,MT⊥x轴,垂足为T,连接QT并延长交C于点N.求证:kMQ·kMN为定值.

变式3 若点M在曲线C上,过点M且垂直于OM的直线交C于另一点N,点M关于原点O的对称点为Q,求△MQN面积的最大值.

四、解后反思

著名数学家波利亚曾说:“解题就像采蘑菇一样,采到一颗蘑菇以后应向周围看看,可能还会有意外收获”.因此,对试题的变式、引申、拓展探究就显得尤为重要,所以教师在教学过程中要重视对试题的研究,从中发现问题,提出问题,再类比进行探究和拓展,以不同角度,不同方式进行解决问题,真正达到“求解一个题,拓展一类题,变式一片题”的最终目的,促使学生真正养成良好的数学思维品质和解题能力,进而提升数学核心素养.

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