一道調(diào)考試題結(jié)論的拓展與應(yīng)用

● (黃陂區(qū)第一中學(xué)盤龍校區(qū) 湖北武漢 430312)

一道調(diào)考試題結(jié)論的拓展與應(yīng)用

●李紅春(黃陂區(qū)第一中學(xué)盤龍校區(qū) 湖北武漢 430312)

每年高三各地的調(diào)考試題，總會(huì)出現(xiàn)一些經(jīng)典之作，它們?nèi)绱榄^，精彩紛呈，極富代表性和示范性.對(duì)這些試題進(jìn)行深入探索，挖掘其潛在價(jià)值，對(duì)其延伸拓展，既能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣，又有利于拓展想象力，提高思維的靈活性和實(shí)效性．筆者對(duì)2012年武漢市高三4月調(diào)考文科壓軸題作了一些探討，現(xiàn)整理成文，供大家參考．

1 試題的呈現(xiàn)

(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；

(2)略；

從特殊到一般是發(fā)現(xiàn)新結(jié)論、創(chuàng)造新成果的重要途徑，也是高考命題的常用手法.做完這道試題以后，筆者始終感覺意猶未盡，根據(jù)第(3)小題的題設(shè)條件，筆者深信這個(gè)問題一定隱藏著某種一般化的結(jié)論，于是在一番推理和演算之后得出了如下優(yōu)美的結(jié)論(為行文方便，約定結(jié)論都是在存在的情況下展開討論的)．

2 結(jié)論的拓展

圖1

證明設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)，則直線AT的方程為

即

代入橢圓方程得

(1)

又點(diǎn)A(x1,y1)在橢圓上，故

即

代入式(1)整理得

于是

由y1≠0得

故

因此直線CD的斜率

(2)

y1x2-y2x1=m(y1-y2)，

代入式(2)得

因此

評(píng)注定理1的證明“看似尋常最崎嶇，成如容易卻艱辛”，其中“設(shè)而不求”思想和“整體法”的運(yùn)用值得細(xì)心體會(huì)．

圖2

圖3

以美啟真，這是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)創(chuàng)造的一條重要途徑.我們知道圓錐曲線間有著許多共同的或相似的性質(zhì)，從統(tǒng)一美的角度看，拋物線也應(yīng)有類似的結(jié)論．

證明設(shè)A(x1,y2),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)，則直線AT的方程為

即

代入拋物線方程得

因此

y1·y3=-2pt.

由y1≠0知

故

同理可得

因此直線CD的斜率為

(3)

設(shè)直線AB的方程為

x=ay+m，

代入y2=2px得

y2-2pay-2pm=0，

故

y1·y2=-2pm.

因此

評(píng)注從以上3個(gè)結(jié)論不難發(fā)現(xiàn)：在圓錐曲線方程確定的前提下，這2個(gè)定點(diǎn)的具體位置決定了2條直線斜率的比值．這一結(jié)論是多么的樸素而深刻，讓人不得不嘆服數(shù)學(xué)的神奇！

3 美妙的性質(zhì)

特殊與一般是辯證的關(guān)系，我們對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)論的探究既要善于從特殊到一般找到問題的“共性”，有時(shí)也要善于從一般到特殊找到問題的“個(gè)性”．既然在圓錐曲線方程確定的前提下，M,T這2個(gè)定點(diǎn)的具體位置決定了2條直線斜率的比值，而斜率互為相反數(shù)無疑是2條直線位置關(guān)系中一種極為特殊的情況，我們何不作一些特殊的探討呢？

即

a2=tm.

圖4

圖5

同理，雙曲線也有類似的結(jié)論：

圖6

當(dāng)直線AB與直線CD的斜率互為相反數(shù)時(shí)，它們的傾斜角互補(bǔ).由圖形的對(duì)稱性可知，當(dāng)直線AB⊥x軸時(shí)，直線CD⊥x軸時(shí)，它們的傾斜角依然互補(bǔ)，因此上述結(jié)論表征為滿足條件時(shí)2條直線的傾斜角互補(bǔ)更為直觀．

評(píng)注圓錐曲線中的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線在圓錐曲線性質(zhì)中有著重要的地位，它們是圓錐曲線定義的基礎(chǔ)，上面這3個(gè)結(jié)論不但讓我們領(lǐng)略了焦點(diǎn)和準(zhǔn)線在圓錐曲線性質(zhì)中的重要地位，而且更讓我們體會(huì)到數(shù)學(xué)中無處不在的和諧與統(tǒng)一美！

4 結(jié)論的應(yīng)用

提出一個(gè)問題很多時(shí)候比解決一個(gè)問題更重要．事實(shí)上,由上面這些結(jié)論，我們可以編擬出很多精彩紛呈的好題，限于篇幅這里略舉2例，有興趣的朋友不妨多試試！

例1(文章開頭的題目第(3)小題)

解取m=-2,t=1,a=3，由定理1的結(jié)論知

圖7

解(1)由定理1知

即

a2=5c2，

故

通過對(duì)2012年這道武漢市高三年級(jí)4月調(diào)考試題結(jié)論的拓展與研究，不但領(lǐng)略到了調(diào)考試題的價(jià)值，而且也感受到了數(shù)學(xué)探究的樂趣.通過對(duì)這道調(diào)考試題的探究，從特殊中拓展出了一般性的結(jié)論，又從一般性的結(jié)論中發(fā)現(xiàn)出特殊的規(guī)律，而且體會(huì)到結(jié)論的應(yīng)用價(jià)值，這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了起初解題時(shí)的預(yù)料！其實(shí)，許多高考和調(diào)考試題都凝結(jié)了命題者巨大的智慧和心血，它們有的立意高遠(yuǎn)，有的背景深刻，有的內(nèi)涵豐富，有的創(chuàng)意新穎.在研究的過程中，我們可以豐富數(shù)學(xué)方法，學(xué)習(xí)樸素的數(shù)學(xué)原理，完成火熱的數(shù)學(xué)思考，激發(fā)蘊(yùn)藏的生命活力，使我們領(lǐng)悟解題方法，領(lǐng)悟解題思想，領(lǐng)悟問題的深層次聯(lián)系，使解題能力和思維品質(zhì)向更深和更高層次發(fā)展和升華！