沙國祥
思路思路,學生解題,最惱的是沒有思路.
既是路,則需貫通.知識之間,問題之間,如若孤島相隔,即使你掌握的知識、會解的題目很多,也常思路阻塞,甚至無從下手.如同貌似強大的敵軍,一旦各路兵馬互不接應:或失去聯(lián)絡,或被我神兵插入,陷入各自為戰(zhàn)、首尾不顧狀態(tài),離失敗就不遠了.
解題,無非是打通條件和結論,在知識之間鋪就聯(lián)系的通道.比如勾股定理,就是在條件“已知三角形是直角三角形”和結論“斜邊的平方等于兩條直角邊的平方和”之間,鋪路架橋.不過,條件和結論乍看似乎風馬牛不相及,尋得思路并非易事.由于邊的平方即意味著以此邊為邊長的正方形的面積,故證明勾股定理的思路大多是面積法.有此想法,利用直角三角形的特征,則任你切割拼補,十八般武藝,三百多種證法,大抵離不開“面積不變”這條路、這個魂.
學習圓錐曲線,同樣要拽住知識之間的連線,才能貫通解題思路.
如何將思路貫通?常見的是縱橫聯(lián)系.縱,為時間軸,與已學的知識接上頭;橫,為空間軸,將割裂的知識點、知識塊連上線,如此打破時空隔閡,路路連通,縱橫交錯,思路自然就有了.
比如,學習橢圓,就可以和以前學過的圓相聯(lián)系.如,橢圓看起來是“扁的”,是否可以由圓在一個方向上均勻壓縮而得呢?
半徑為a,圓心在原點的圓的方程是x2+y2=a2,沿y軸方向縱向壓縮(即橫坐標保持不變,縱坐標變?yōu)樵瓉淼谋叮O得到的新曲線上任意一點的坐標為(x′,y′),則有代入圓的方程x2+y2=a2,得
這就是橢圓的標準方程.
這樣一來,求長半軸長為a,短半軸長為b的橢圓的面積,也可以視為由圓的面積縮小而得如果用微積分求橢圓的面積,還得費不少周折呢!
再如,我們知道中心在原點、焦點在x軸上的雙曲線標準方程為但初中學到的雙曲線,則是指函數(shù)的圖象,化成xy=k的形式,也和相去甚遠.其實,這是由于坐標系選擇的不同,導致方程的形式迥然不同.
我們來比較一下,雙曲線xy=k有這樣的特性:雙曲線上任意一點(x,y)到x軸、y軸(雙曲線的漸近線)的距離之積為定值;反過來,雙曲線xy=k也可以看成到x軸、y軸的距離之積為定值、且位于第一、三(或二、四)象限的動點的軌跡.那么,雙曲線是否也可以視為到直線(雙曲線漸近線方程)的距離之積等于定值k(且與x軸相交)的點的軌跡呢?
設(x,y)是滿足條件的動點,則有只要取0,即得
說了橢圓、雙曲線,我們也別忘了拋物線哦!
初中我們就學過拋物線了,與它相應的二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0),可以看做一個二次方程,但,這可不是一個標準的拋物線方程!通過配方:我們可以知道它的頂點位于令得方程y′=ax′2,即可化為現(xiàn)在所學的標準方程(相當于坐標系的原點移到拋物線的頂點處).這樣聯(lián)系起來,初中、高中的拋物線就是一回事.
有一道關于拋物線的習題:
過拋物線的焦點作一條直線,與拋物線交于兩點A,B,分別過A,B引拋物線準線的垂線,垂足依次為C,D,求證:A,O,D在一條直線上,B,O,C也在一條直線上.
這道題,用解析法可以這樣證:
設拋物線的標準方程為y2=2px,計算AO和DO的斜率,再利用焦點弦端點坐標的性質y1y2=-p2,思路打通.
但這樣計算得到的結論,總給人一種“巧合”的感覺.
有興趣的同學不妨深入探討本題與下面這道幾何題之間的聯(lián)系:
如圖,AC∥BD,AD與BC交于點O,AF=AC,BF=BD,點E在DC上,且EF∥BD.求證:(1)E,O,F(xiàn)三點在一條直線上;(2)OE=OF.
圖1
(提示:(1)由AC∥BD得又AF=AC,BF=BD,故所以OF∥BD;(2)證
因此,學習圓錐曲線,我們可以將其與已經學過的或其他數(shù)學分支的知識(函數(shù)、平面幾何等)聯(lián)系貫通,甚至可以與其他學科的知識牽起手來.如,圓錐曲線具有極佳的光學、聲學性質,用解析幾何甚至平面幾何的知識,均可以證明這些性質.
如此,知識相連,思路貫通,你成為解題高手,便不再是夢想.