2. “解析法”的再思考
摘自《解析几何高观点、新视野》
一、探究代数方法处理基本问题的基本思路
例 1.(教材习题)已知
的顶点 A(5, 1) , AB 边上的中线 CM 所在直线方程为2x-y-5=0 , AC 边上的高 BH 所在直线的方程为x-2y-5=0 .求:
(1)顶点 C 的坐标;(2)直线 BC 的方程.
【小结 1】求点的两种方式:视为两直线的交点,联立方程;设出点的坐标,由点在直线上构建两个方程.
【小结 2】求直线的两种方式:有垂直、平行和夹角确定一点及斜率;有中点、平分找两点.
【点评】从基础题目中寻求处理基本问题的一般思路。
二、解析化途径的研究、探索和选择
【理解 1】此题为我们展示了如何尺规作图作抛物线的切线,从图形结构看,MO 与 MH 都是抛物线的切线,这就是切点弦三角形,即著名的“阿基米德三角形”。根据极点极线的知识,可以非常容易得到逆命题、推广到其它圆锥曲线。但学生最重要的还是要体会全国卷的考查思路,理解解析几何思想的精髓。
【理解 2】在解解析几何题目,学生常常是不用思考,上来就来“联立方程,韦达定理”,此题虽简单,却打破这个套路,需要学生研究和探索思路。
【理解 3】此题也可以选择设出直线 OH 的方程 y=kx ,联立直线 OH 和抛物线得到 H 点坐标,联立直线 OH 和直线 l 得到 N 点坐标,再利用 M,N 的中点在抛物线上找到 k , t 的关系,进而得到 H,N 纵坐标的关系。相比较之下,还是分析中的方法更简单,即对“解析化”的途径进行合理地选择,这也正是对数学运算这个核心素养的精彩体现。
三、高等背景下探寻基本结论+解析几何的基本套路
【点评】考试中心直接告诉我们:这个命题背景就是高等几何中极点极线的一个结论,对老师来说,理解射影几何,理解开普勒对圆锥曲线的统一性的认识,可以很容易探究出很多新的命题,解析几何题目常常就是对某个命题的具体化,但就针对高考而言,只需解析几何的基本套路即可。如果能借助极点极线等高等几何知识,探究出一些关于几何中重要元素的基本结论,这些结论往往还具有一致性,在解题之前,就知道答案,这也具有一定的价值。
四、重视焦半径公式和圆锥曲线第二定义
【考试中心说明】第(1)问考查考生对几何中的“变与不变”的认知和转化,充分考查考生的解析几何素养;第(2)问重点考查考生思维的灵活性和综合应用知识解决问题的能力。对考生的逻辑推理能力、运算求解能力有较高要求。若考生有较好的代数化简求值功底和划归与转化能力,求解时不会有复杂的计算。试题重基础、重能力,对引领数学课程改革能起到正确的导向作用。
【理解 1】从参考答案来看,2019 全国 2 卷第 21 题解析几何题目第(3)问对运算提出了非常高的要求,可以视为延续了此题对数学运算这个核心素养非常高的要求。
【理解 2】此题的解答过程实际上是推导了焦半径公式。焦点之于圆锥曲线如圆心之于圆,在开普勒看来,通过焦点的运动实现了圆和圆锥曲线的统一。所以围绕焦点,有很多结论,与焦点有关的弦长和面积等都是全国卷反复考查的内容,这些题目就是结论的具体化,或者综合其它一些知识,借助相关结论,直接秒杀或者把思维直接向前推进了一步。
五、解析几何性质——结论的整合和应用