農(nóng)蘭東
隨著高考改革的深入,高考過(guò)程中高中數(shù)學(xué)有著重要的地位和作用,受到教師和學(xué)生的重視。在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,難題是學(xué)生學(xué)習(xí)的困難和障礙,難題解題是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師應(yīng)當(dāng)重視難題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生難題解題技巧,豐富學(xué)生的解題技巧和方式,突破難題解題大關(guān),理解數(shù)學(xué)難題背后的數(shù)學(xué)知識(shí)和思想,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。文章中結(jié)合數(shù)學(xué)解題幫助學(xué)生突破數(shù)學(xué)難題,培養(yǎng)學(xué)生解題技巧。
一、明確題目意圖,優(yōu)化難題解題條件
新課程改革的不斷深入,高考中數(shù)學(xué)問(wèn)題考查方式不斷變化,對(duì)數(shù)學(xué)題目賦予新的內(nèi)涵。因此,難題解題教學(xué)的過(guò)程中,利用數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想,教師需要將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單性的轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)學(xué)生明確題目意圖,進(jìn)而完成題目的有效解答。例如,人教A版高中數(shù)學(xué)必修二“空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系”教學(xué)中,例題:已知圓C:x2+y2+x-6y+m=0和直線l:x+2y-3=0相交于P、Q兩點(diǎn),O是原點(diǎn),如果。(1)求解實(shí)數(shù)m的值。(2)如果R(x,y)是圓C上的任意一點(diǎn),求解x+y-的最大值和最小值。
分析:在(1)解題的過(guò)程中,對(duì)題目中的已知內(nèi)容進(jìn)行分析,將直線進(jìn)行化解,帶入到圓C的方程中,根據(jù)向量為零進(jìn)行計(jì)算得出m的值。(2)問(wèn)題的解答中,可以將x+y-看過(guò)一條直線,求解圓心和直線的距離,可以得出其最值。
解:(1)∵x+2y-3=0,∴x=3-2y,帶入到x2+y2+x-6y+m=0,化解可以得出5y2-20y+12+m=0.假設(shè)P(x1,y1)、Q(x2,y2),所以y1+y2=4,y1×y2=,∵,∴m=3。
根據(jù)(1)可以得出圓的方程是,∴圓心坐標(biāo)是(,3),半徑是。假設(shè)t=x+y-,轉(zhuǎn)化為直線x+y-t-=0,根據(jù)已知直線和圓有公共點(diǎn),∴圓心和之間之間的距離不大于半徑,∴|t|≤,所以所求的最大值是,最小值是-。
總結(jié):題目在解答的過(guò)程中,需要充分深入了解題目的意圖,考查學(xué)生直線和圓之間的位置關(guān)系,根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系和定理準(zhǔn)確的把握解題方式,保證題目快速有效的解答。因此,在難題問(wèn)題解答的過(guò)程中,充分利用數(shù)學(xué)思想,明確題目的設(shè)置意圖,將問(wèn)題進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)化,幫助學(xué)生有效解答問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生解題能力。
二、加強(qiáng)學(xué)生反思和總結(jié),豐富學(xué)生解題方式
高中數(shù)學(xué)實(shí)際的解題中,不少學(xué)生采取一題一解的方式,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)解題方式缺少歸類(lèi)和反思。因此,高中數(shù)學(xué)教師在解題教學(xué)的過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生深入探究,探索數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法之間的聯(lián)系,通過(guò)反思和總結(jié),實(shí)現(xiàn)學(xué)生一題多解、多題一解以及多題歸一,豐富學(xué)生數(shù)學(xué)解題方式,提高學(xué)生的解題能力。已知,如圖四棱錐P-ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°。(1)證明:平面PAB⊥PAD;(2)如果PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A-PB-C的余弦值。
分析,此題主要考查學(xué)生線面垂直的判定、面面垂直的判定,并且二面角的求解方式,屬于一個(gè)中檔的題目。在引導(dǎo)學(xué)生解題的過(guò)程中,需要讓學(xué)生從多個(gè)角度和層面思考問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力。在(1)的解答中,根據(jù)已知內(nèi)容可以得出PA⊥AB,PD⊥CD,根據(jù)AB//CD可以得出AB⊥PD,根據(jù)線面垂直可以判斷AB⊥平面PAD,進(jìn)一步可以得出平面PAB⊥平面PAD。在(2)的解答中,根據(jù)四邊形ABCD是平行四邊形,根據(jù)已知內(nèi)容得出AB⊥AD,得出四邊形ABCD是矩形,通過(guò)假設(shè),求解出所用線段的長(zhǎng)度,構(gòu)建相應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系,根據(jù)向量法求解二面角的余弦值。
解(1):∵∠BAP=CDP=90°,∴AB⊥AP,CD⊥PD,∵AB∥CD,∴AB⊥PD,得出AB⊥平面PAD?!逜B在平面PAB上,∴平面PAB⊥平面PAD。
解法一:綜合法。假設(shè)PA=PD=AB=DC=1,∴PB=BC=,取PB的中點(diǎn)O,連接AO、CO,∴AO⊥PB,CO⊥PB,∴∠AOC是所要求解的二面角。在三角形AOC中國(guó),AO=,CO=,AC=,∴cos∠AOC=-。二面角A-PB-C的余弦值是-.
方法2:向量法。在平面PAD中作PF⊥AD,垂足是F。根據(jù)(1)中可以得出PF垂直平面ABCD。將F點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn),PA作為x軸的正方向,|AB|作為單位長(zhǎng)度,繪制相應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系。所以得出相應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo),A(,0,0)、P(0,0,)、B(,1,0)、C(-,1,0),∴(-,1-)、=(,0,0)、=(,0-)、(0,1,0),經(jīng)過(guò)相應(yīng)的求解,得出二面角的余弦值是-。另外,還可以引導(dǎo)學(xué)生利用等體積轉(zhuǎn)化的方式,求解二面角的余弦值。
總結(jié):在解題的過(guò)程中,借助一題多解的方式,鍛煉學(xué)生靈活的思維,讓學(xué)生能夠舉一反三,豐富學(xué)生解題方式和思路,提高學(xué)生的解題能力。
結(jié)語(yǔ)
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,解題能力能夠充分體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,學(xué)生的解題應(yīng)當(dāng)是靈活多變的,作為數(shù)學(xué)教師需要重視學(xué)生綜合能力和素養(yǎng)的培養(yǎng),創(chuàng)新課堂教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生掌握多種解題方式,鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,提高學(xué)生的解題能力。