圆锥曲线参数方程在高中数学解题中的应用

2016-01-31 22:41雷鹏
学周刊·下旬刊 2016年3期
关键词:四边形基础知识椭圆

雷鹏

摘要:圆锥曲线方程是高中数学中重要的基础知识点,其在高考数学中占有重要比重。本文通过对高中数学中常见的数学类型题目,分析圆锥曲线参数方程在高中数学中的应用,为学生学习成绩的提升打下坚实基础。

关键词:圆锥曲线参数方程   高中数

学解题

DOI:

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.09.146

圆锥曲线定义中,通过椭圆定义、双曲线定义、圆锥曲线上的点与两个焦点之间的关系进行解题。在解题的过程中,需要对上述三者有个清晰的认识,树立等价转换思想,加强数形结合的建设,由点到面,促进教学层次的深化,从而提升学生在圆锥曲线参数方程上的理解,进而为有效解决数学难题提供重要支撑。

一、创新性思维:利用圆锥曲线方程解决高中数学题中常见的最值问题

传统的数学学习方式是通过广泛地做题,不断进行数学题型的训练,从而获得学习成绩的提升。目前,针对学生学习特点与学习进度,通过设计典型习题,注重培养创新思维,从而举一反三,快速提升学生对于数理认识,加强对数学的感知能力,使数学成绩得到提升。后者更加注重人性化,以学生为中心,避免数学题练习的低质量与低学习效率。

例1:  椭圆

椭圆一个内接四边形ABCD,其各边与坐标轴平行,求此四边形的最大面积与最大周长。

由题目可以进行推断,将思路不要仅仅限于局部,启用创新性思维,不断与其他知识展开联想,打开解题的突破点。

解析:根据题目可以假设A(acosθ,bsinθ),通过对四边形的观察,可以得到其四边与坐标轴分布保持平行,推断四边形ABCD为矩形,其面积可以表示为S=4(acosθ×bsinθ)=2absin2θ。当S表示为最大值,sin2θ为最大值,其值为1;当sin2θ=1时,S=2ab,四边形ABCD的周长可以表示为 L = 4( bsinθ+ acosθ) = 4( a2+b2)1 /2sin(θ+β)·sinβ= a÷( a2+ b2)1 /2,cosβ= b ÷( a2+b2)1 /2,当sin(θ+β) 为最大值时,四边形的周长为最大,sin(θ+β)值为1,LMAX=4(a2+b2)1/2

二、探索性思维:采用定义与正余弦定理求焦点三角形

高中数学中,存在一定数量难点,对于学生的学习能力提出了新的要求,要求学生在实际的解题过程中,能够充分发挥探索性思维,通过总结与小组合作,提升数学解题能力。在圆锥曲线参数方程的应用解题中,单一性题目较少,复合型、复杂性题目较多,难度系数也随之增加。如何充分发挥探索性思维,需要学习不拘于形式,通过对基础知识的深度理解,正确把握解题的精髓。

例2:已知双曲线

P为双曲线上任意一点,∠F1PF2=θ,求△F1PF2的面积。

在本题中,在结合基础知识的基础上,通过对定义的深度理解,巧用正余弦定理,进而利用面积公式与正余弦定理得到相应的答案。

解析:

通过与圆锥曲线中的双曲线定义能够得到,

即                                                                     (3)

通过对(3)与(2)进行分析与研究,可以

推出

在上式(1)中代入三角形面积

进而完成此题的解答。

三、自主学习能力提升:采用圆锥曲线参数方程解决范围问题

高中学习阶段,强调自主学习与合作学习相结合,通过自主学习发现自身存在的问题,并采取有效措施加以解决,从而促进自身学习水平的提升[4]。在高中数学解题中,通过对科学思维的合理运用,能够对数学习题轻松解答。

例3 : 椭圆方程

与x轴的正半轴相交,交点表示为M,如果   该方程上有一点N,ON垂直于MP,求椭圆离心率的范围。

学生在自主学习过程中,面对疑难问题时不应立即求助,依据自身对基础知识的掌握程度,发挥自出探究精神,对疑难问题提出挑战,从而提升自身数学解题的能力与水平。

解析:根据题目可知。M的坐标可以用(a,0)表示。假设N点坐标为(acosθ,bsinθ),同时,结合ON⊥MP可以得到

对上式进行化简,可以推出:

由于ON⊥MP,结合方程b2=c2-a2,所有离心率e的范围是

四、圆锥曲线参数方程应用过程中应注意的问题

圆锥曲线参数方程在应用中强调对各种知识的综合运用,通过合理运算思维与结构,实现对数学问题的求解。在此过程中,要求学生掌握基础知识的基础上,更加注重对知识的灵活运用。因此,学生在学习圆锥曲线参数方程相关基础知识时,应注重多写、多问、多记,打下扎实的基本功,从而能够在解题中,摸透数学题目的内涵,快速解题。

五、结语:

高中数学在高中教育体系中占据着极为重要的位置,需要教师在教学活动中,在加强对基础知识的教学时,注重学生对基础知识的运用。通过典型题目的专题讲解,促进学生成绩的提升。

参考文献:

[1]毛芹.圆锥曲线参数方程在高中数学解题中的应用[J].理科考试研究:高中版,2014(21).

[2]陈尧明.直线参数方程教学设计[J].教学月刊:中学版,2011(23).

[3]李淑燕.用圆锥曲线的参数方程解题例谈[J].数理化学习:高三,2011(7).

[4]陈传熙.“圆锥曲线的参数方程”的教学困惑与对策分析[J].数学通报,2010(49).

[5]梁伟彬.浅析直线与圆锥曲线问题的几种解法[J].中学数学,2012(5).

(责编   金   东)

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