直线参数方程在高中数学解题中的应用

来源 :中学生数理化·教与学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyqzhang
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  随着新课改的不断深化,基于对高中学生学习能力和状况的研究,并为了平衡数学教材教学内容,直线参数方程内容比例已经显著减少.在实际教学中,教师也选择进行教学重心的偏移.然而,作为高中数学体系的重要组成,其在实际解题应用中,尤其是一些灵活性和深刻性要求较高的数学习题中,能够发挥极佳的应用优势.為了保证学生数学知识结构体系的完整性,提高学生的数学素养和解题能力,教师应对直线参数方程在高中数学解题中的应用进行系统讲解和分析.
  一、直线参数方程应用于最值求解题
  高中几何图形中最值问题解析是重点和难点.有些学生数学基础不扎实,且在解题和答题中的灵活性不强,无法充分应用所学的数学知识进行辨证式解题.这些学生不能明确已知条件,且无法抓住题目的重点,往往选择以自身所掌握的单一化解题方式进行剖析和解答,不仅耗时较长,而且最终答案难以保证正确率.例如,已知两条抛物线C1:y2=3x 5和C2:y2=5-3x相交于一点A,在A处作两条直线和抛物线相交于B、C点,求|AB·||AC|的最大值.在看到题目时,学生一方面怯于抛物线知识点的多和杂,另一方面对于已知条件的分析和应用也不到位,无法实现有效解题.如果应用直线参数方程进行解题,则能够高效地完成解答.基于已知条件,列出抛物线C1和C2的方程组,即y2=3x 5和y2=5-3x,进而明确交点A的数值.其后,通过抛物线图形和A点坐标得出最终B、C两点的方程组.由BC与两条抛物线存在着交点这一条件,最终利用三角关系获得相应结果.对本题的解题过程进行分析,应用直线参数方程进行解题,不仅解题过程思路清晰,而且快速高效,以图形和已知条件作为推到元素,便能很快获得问题答案.因此,学生应有意识地加强相关题目的解题训练,提高解题效率.
  二、直线参数方程应用于定值类数学题
  定值类数学题同样是高中数学中的重点和难点.在面对相应题目时,学生往往找不到解题方向,缺乏具体的着眼点,导致数学学习自信心逐渐降低.对于此类题目的解题而言,单纯利用已知条件,即题目变量并不明确为横纵坐标的点亦或是由点构成的直线,且点属于未知元,直接进行解题很难找出有效的解题思路.而利用直线参数方程知识,将原有条件转化为一个参变元,则解题过程清晰且简单.例如,已知抛物线C3∶y2=4Bx(A>0)中 ,求证其x轴的正半轴上存在点 A,使过A点的抛物线的任何一弦长满足为常数值.要想进行解题,需明确A点坐标,进而得出A(a,0)(a>0).为过A点直线进行参数方程设定,即x=a bcosθy=bsinθ.应用参数方程和已知抛物线方程,通过抛物线图形判断,获得第三已知量,最后求证出x轴的正半轴上存在点A.证明题是高中数学习题中的重要题型,对于学生逻辑思维能力和推导能力的提升有着重要意义.在教学中,教师应引导学生充分利用已知条件,完成参数方程设置,进而一步步推导出题目要求.
  三、直线参数方程应用于轨迹问题
  对于轨迹问题的解答,往往需要借助已知条件进行画图,在图形观察过程中找出解题的突破口,最后得到所需答案.有些学生由于图形构建和理解能力上的欠缺,往往在面对轨迹问题时难以下手.这就要求教师在进行相应知识点的讲解时引导学生掌握高效的解题推导方法.以圆曲线方程问题为例,题目通常给出圆的方程,并给出相关已知条件,让学生求出动点关于圆曲线的方程.此类问题有着很强的数形结合特色,需要学生在解题过程中充分结合几何图形知识和方程知识,利用直线参数方程完成动点关于圆曲线的方程.在解题过程中,学生首先应明确题目所给条件,并将已知条件进行整理,以已知条件作为基础,设定出过原点直线的方程组.然后以已知条件为基础画出相应图形,在数形的配合下,明确动点方程组,并实现动点方程组向已知量的转化.最后以已知量作为补充,解答出轨迹问题的答案.从数学出题结构来看,此类题型往往为数学试卷后部的推导解答题,不仅解题过程相对复杂,且难度较大,需要花费一定时间.如果学生没有扎实的数学基础,且无法充分应用直线参数方程作为解题参考,就使解题过程漫长且艰难,浪费大量考试时间.因此,学生应在平时多进行相关习题的训练,以打牢基础,为解题进行充足准备.
  总之,直线参数方程在高中数学知识体系中具有的重要地位.在高中数学教学中,教师要依据教学实际情况,将直线参数方程与其他知识点进行串联讲解,使学生进行知识的融会贯通,确保学生的知识体系的完整性.
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