吴建军 赵建丽
摘 要:在教学中不能忽略知识的产生和发展过程,只有让学生亲身经历了,才会有很深刻的印象和透彻的理解。正如“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,少一些死记硬背,多一些理解记忆,才能灵活应用,真正提高学生的分析理解能力,这是在教学中应该坚持的方法。
关键词:动手操作;理解记忆;灵活应用
圆锥曲线中,椭圆和双曲线的概念都可以通过动手操作完成,并且操作简单方便,而抛物线的给出却不容易,这也是导致教师忽略的原因之一。正是动手操作的缺失,使得学生在遇到运用抛物线定义解题时,不能灵活。
比如下列一组题目:
1.动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________________。
2.若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程为________________。
3.设点F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若++=,则++=( )。
A.9 B.6 C.4 D.3
4.已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求PA+PF的最小值,并求出点P的坐标。
这些全都是利用抛物线定义来解的题目,有些学生不会,或者感觉很陌生,主要是对定义的由来没有深刻印象,因为缺少动手操作,缺少亲身经历。人教B版中抛物线定义的给出方式很好,但在实际课堂中常常因为各种原因,没有让学生实际操作,造成学生对抛物线的定义只是死记硬背,不会灵活应用。
针对这种现实情况,结合自身的教学实践,我摸索出了抛物线的定义教学的几点做法:
一、画抛物线
让学生亲自画抛物线,体会定义由来的方法,介绍如下:
1.工具
画抛物线的图象,需要借助铅笔,带刻度的直尺,圆规。
2.原理
到定直线距离相等的点在一条和定直线平行的直线上,然后从该直线上通过圆规画弧,找到该直线上到定直线和定点距离相等的两个点,最后用光滑的曲线将所找到的点连起来,便画出了一条抛物线。
3.具体做法
(1)为了便于找点,先令定点F到定直线l的距离为2,作直线l1与l的距离为1,以F为圆心,1为半径画弧,与l1交于一点P1;然后作直线l2与l的距离为2,以F为圆心,2为半径画弧,与l2交于两点P2,P3;再作直线l3与l的距离为3,以F为圆心,3为半径画弧,与l3交于两点P4,P5;以此类推,作直线l4,l5与l的距离为4,5,以F为圆心,4,5为半径画弧,与l4,l5交于点P6,P7,P8,P9等等,然后用光滑曲线联系起来。
(2)改变定点F到定直线l的距离为4,再画一遍。
(3)改变定点F到定直线l的距离为ρ,该如何处理?
画出图象,再去分析抛物线上的点满足的几何条件,给出抛物线的定义,学生易于接受,效果比较好。
二、抛物线标准方程的推导
在抛物线标准方程的推导中,我采取了放给学生,让学生自己推导的方法。
在教学中,学生给出了三种建系的方法,分别是以K,F及K,F的中点为坐标原点来建系,我把学生分成三组,分别去尝试推导,然后去比较三种方程形式的特点,最后确定以K,F的中点为坐标原点来建系比较方便和简洁。
1.以K为坐标原点建系,则F(p,0),l∶x=0,设抛物线上任意一点M(x,y),则M(x,y)到定直线l∶x=0的距离d=x,MF=,由抛物线定义可知x=化简得:y2=p2-2px。
2.以F为坐标原点建系,则F(0,0),l∶x=-p,设抛物线上任意一点M(x,y),则M(x,y)到定直线l∶x=-p的距离d=x+p,MF=,由抛物线定义可知x+p=,化简得:y2=p2+2px。
3.以K、F的中点为坐标原点建系,则F(,0),l∶x=-,设抛物线上任意一点M(x,y),则M(x,y)到定直线l∶x=-的距离d=x+,MF=,由抛物线定义可知x+=化简得:y2=2px。
通过三种不同建系方法下的方程的比较,让学生明确建系方法不唯一,只是每种建系方法对应于不同的抛物线的方程,根据数学中的简洁原则,我们选择了以K,F的中点为坐标原点建立直角坐标系;并且在推导过程中,学生了解了焦点坐标和准线方程都与有关系,而p的含义是焦点到准线的距离;另外也知道了方程中一次项的系数为什么是2p,有助于大家记忆抛物线的标准方程。
三、关于抛物线定义的应用
在应用抛物线定义时,遇到抛物线上的点到焦点的距离,要把它化为到准线的距离,究其原因是我们研究的抛物线的准线都是与坐标轴平行的直线,点到准线的距离比点到焦点的距离好表示,运算起来更加简便。但是不转化也可以解决问题,比如求抛物线y2=4x上的点P(3,y0)到抛物线焦点F的距离。
解法一:抛物线的准线方程为x=-1,抛物线y2=4x上的点P(3,y0)到抛物线焦点F的距离即到准线的距离d=3-(-1)=4。
解法二:抛物线焦点F(1,0),将点P(3,y0)带入抛物线y2=4x中的,y02=12,y0=±2,设P(3,2)则,PF==1即点P(3,y0)到抛物线焦点F的距离为4。
开篇提到的几个题目,在学生理解和掌握了定义由来和标准方程的推导之后,就很简单了。我们在教学中不能忽略知识的产生和发展过程,只有让学生亲身经历了,才会有很深刻的印象和透彻的理解。正如“问渠那得清如许,为有源头活水来”,少一些死记硬背,多一些理解记忆,才能灵活应用,真正提高学生的分析理解能力,是在教学中应该坚持的方法。
编辑 李琴芳