圆锥曲线参数方程在高中数学解题中的应用分析

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a447047964
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要: 圆锥曲线参数方程作为高中数学中的重点知识内容之一,在数学解题过程中应用广泛,需要学生在掌握基本方法的基础上学会灵活运用。本文将对圆锥曲线参数方程的应用要点进行简单分析,進而探讨基于圆锥曲线参数方程的解题过程,包括求解最值问题、求解三角形问题和求解范围问题等。
  关键词: 圆锥曲线参数方程;高中数学;解题方法
  圆锥曲线参数方程是几何与函数的结合,可以利用圆锥曲线定义中圆锥曲线上的点和两焦点之间的性质关系进行解题,通过建立数形结合思想、等价转换思想等,对题目进行简化,抓住题目求解的关键,进而快速、准确地完成解题过程。近年来,圆锥曲线参数方程的相关问题一直在高考中占有较大比重,是学生必须掌握的知识内容。有必要对其解题方法的具体应用策略进行分析,帮助学生掌握正确的解题策略。
  一、 圆锥曲线参数方程的应用要点
  在高中数学学习过程中,各知识点(如图)之间有密切的联系性,在学习圆锥曲线方程及其运用方法的过程中,也需要与之前学习的知识内容联系起来,从而做到对各种性质定理和解题方法的灵活运用。
  圆锥曲线参数方程知识点
  圆锥曲线参数方程的知识内容不是孤立存在的,具备扎实的数学基础,有助于增进对圆锥曲线参数方程的理解。总体而言,圆锥曲线参数方程是利用函数方程表示曲线上的任意一点,在平面直角坐标系下,利用x,y构成的方程组确定曲线上的点的二维坐标。在学习和运用这部分知识时,要求学生具备一定的数学思维能力,包括观察能力、空间几何能力、发散性思维能力等。在准确捕捉题目中所给条件和求解目的的同时,利用参考曲线图形或自己画出的草图,建立曲线图形与参数方程之间的直观联系,从而快速找出解题重点,求解出正确答案。通过圆锥曲线参数方程知识的学习和应用,培养从图形到方程、从方程到数字的转化能力。
  二、 圆锥曲线参数方程在求解高中数学题中的具体应用
  (一) 求解最值问题
  求解最值问题属于圆锥曲线参数方程的常见类型题,通过采用典型题联系方法,可以达到举一反三的效果,帮助学生快速提高此类问题的求解能力。
  比如在例题1中:“椭圆 x2 a2 y2 b2 =1(a>b>0),在椭圆内接一个四边形ABCD,各边均与坐标轴平行,求解四边形ABCD的最大面积和最大周长。”
  首先根据题目进行分析推断,打开思路,采用创新性思维,通过与其他知识内容联系在一起,寻找求解圆锥曲线参数方程问题的突破口。根据题目已知条件,首先假设A点坐标为(acosθ,bsinθ),由于题目中说四边形ABCD的各边均与坐标轴平行,可以推断该四边形为矩形,因此,四边形ABCD的面积可以用S=4(acosθ×bsinθ)=2absin2θ进行表示,当sin2θ取最大值时,S取得最大值,由于sin2θ最大值为1,此时Smax=2ab。同理,四边形ABCD周长可以用L=4(acosθ bsinθ)=4(a2 b2) 1 2 sin(θ β)表示,sinβ= a a2 b2 ,cosβ=
  b a2 b2 ,当sin(θ β)取最大值1时,Lmax=4 a2 b2 。
  (二) 求解三角形问题
  在高中数学圆锥曲线参数方程运用过程中,其本身具有一定的难度,对学生学习能力提出了较高要求。在具体解题过程中,应具备探索性思维,通过主动思考,或采取小组合作学习等方式,提升解题能力。圆锥曲线参数方程涉及到许多复杂性较高的复合型题目求解,在解题时不能拘泥于方法或公式的应用形式,而应完成知识的内化过程,把握好解题总体思路。
  比如在例题2中:“已知双曲线 x2 a2 - y2 b2 =1(a>0,b>0)上任意一点P,∠F1PF2=θ,求解△F1PF2的面积。 ”
  在求解该题时,需要结合正余弦定理,并利用三角形面积公式进行求解。根据三角形面积公式,S= 1 2 |PF1|×
  |PF2|sinθ,根据圆锥双曲线定义有|PF1|-|PF2|=2a,|PF1|2 |PF2|2-2|PF1|×|PF2|=4a2,进而可以推导出|PF1|×2|PF2|= 2b2 1-cosθ ,将其带入三角形面积公式后,可以求解出S= b2sinθ 1-cosθ =b2cot θ 2 。
  (三) 求解范围问题
  高中阶段的数学学习强调发挥学生的自主学习能力,通过深入开展自主探究和合作探究,并对学习过程进行反思,及时发现学生在学习过程中存在的问题,同时积累经验和教学,促进解题能力的提高。在圆锥曲线参数方程的学习过程中,逐渐掌握灵活的解题方法和技巧,针对不同问题,采取不同的求解方法。
  比如在例3中:“已知椭圆方程 x2 a2 y2 b2 =1(a>b>0)与x轴正半轴的交点为M,如果存在一点N,有ON垂直于MN,求椭圆离心率。 ”
  在求解此题的过程中,设M点坐标为(a,0),N点坐标为(acosθ,bsinθ),根据题目已知条件构建圆锥曲线参数方程,结合ON⊥MN,有(bsinθ/acosθ)×(bsinθ/acosθ-a)=-1,简化后可以得到b2/a2=1-1/(1 cosθ)。与方程b2=
  c2-a2联立,可以确定离心率e的范围为 2 2   三、 结束语
  综上所述,通过对应用圆锥曲线参数方程求解问题需要具备的基础知识和数学思维能力进行分析,可以帮助学生有目的地提高相关知识技能水平,从而更好地学习和应用圆锥曲线参数方程知识。在此基础上,通过将新旧知识相结合,灵活运用圆锥曲线参数方程的相关性质定理,可以求解多种数学问题,同时达到培养学生空间几何能力和逻辑思维能力的效果。
  参考文献:
  [1]欧贺宏.山穷水复疑无路,柳暗花明又一村——例谈参数方程在高中数学中的运用[J].中学数学,2016(7):65-67.
  [2]陶苹丽,童嘉森.参数方程在圆锥曲线中的应用[J].高中数理化,2015(1):1-2.
  作者简介: 廖春龙,广东省韶关市,始兴县始兴中学。
其他文献
摘 要: 中职学生普遍对数学缺乏兴趣,然而兴趣是学习数学的第一任导师,指引学生不断探究数学奥秘。本文立足中职数学课堂,以中职学生为研究对象,以数学教学中学生的兴趣培养为研究内容,以提升中职学生的数学水平为目标,展开论述。  关键词: 中职;学生;数学学习;数学教学;兴趣培养;探讨;研究  一、 引言  纵观当前,中职院校普遍存在着许多教学上的弊端。以数学这门课程而言,学生基础差,对数学缺乏积极向上
摘 要: 随着教育改革的不断深化和信息化社会的飞速发展,各种新的教学手段都被广泛引用到了初中数学课堂上。而伴随着素质教育的深入人心,教育的主体也由教师逐步向学生转变,也更加促进了学生自主探究和合作交流的学习意识。这就让课堂的教学重点从偏向于知识理论的传授,转变成了培养学生数学核心素养的教学任务。从而全方位提升数学的知识水平和数学课堂的质量,让数学课堂的教学效果立竿见影。PBL教学法正是顺应这种教学
摘 要: 反思是学生重要的思维策略之一,影响着学生数学思维能力的发展。反思策略在数学课堂上的运用,一方面能够促使学生养成反思的习惯,另一方面也能促进教师在运用反思策略的过程中调整自己的教学思路,获得教学能力的提升。教师如何直观数学反思,提升数学教学有效性?本文从直面数学反思,凸显学生主体地位;直面数学反思,有效联系生活实际;直面数学反思,助力养成反思习惯三个方面阐述。  关键词: 数学反思;学生主
摘 要: 本文对数学专业类师范生教师资格证笔试及面试通过率的各项数据的整理和研究,指定一套对大学生合理安排学习教师资格证笔试和面试的基本技能的计划,为大学生提供一组更加利于获得教师资格证的方法的数据。  关键词: 教师资格证;实用方法;数学专业类师范生  一、 问题提出  根据2015年国家教育改革,全国高校为了响应国家这项政策,师范类学生参加教师资格证考试从而获得教师资格证,引起了学校以及社会的
党支部是实现党的领导、加强党的建设的基本载体,是全面从严治党向基层延伸的关键依托.要充分发挥基层党组织的战斗堡垒作用,以锦州师专中文系为例,积极探索了基层党组织建设
摘 要: 在初中数学教学中,例题教学和习题教学是重要的组成内容。现阶段,随着素质教育理念的不断推行,如何将素质教育与例题教学、习题教学两者有机统一起来,帮助学生巩固和加强数学知识,使得学生得到充足的数学习题的训练,形成正确的数学思维,促使学生数学素质能力得到有效的提升,这也是初中例题教学和习题教学的根本目的。基于此,本文对于初中数学例题教学和习题教学的作用进行了分析;并且提出了加强例题教学和习题教
摘 要: 数学是研究现实世界的数量关系和空间形式的科学,“基本思想”作为《数学课程标准(2011)年版》“四基”中的重要组成部分,表明了它的地位和作用。数形结合思想在小学数学的四大领域知识的学习中都有非常普遍和广泛的应用,在小学数学中,数离不开形,形也离不开数,因此数形结合思想在小学数学中的意义尤为重大。  关键词: 小学数学;数形结合;核心素养  数与形相结合的例子在小学数学教材和教学中比比皆是
摘 要: 随着我国教育的不断发展,小学数学越来越重要,对学生今后的发展有着至关重要的影响,学好数学对学生的学习能力将有很大的提升,数学更加需要理论与实际的结合,数学教学契合新课程的教育旨在提高学生综合能力的特点,本文为新课程背景下小学数学教学有效性问题的探析。  关键词: 新课程背景;小学数学;教学有效性  在教学中,学生是占主导地位的,没有了主动性,学生也就失去了很多的发展空间,所以学生要有学习