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由一道习题引起的反思与探究_

时间:2019-01-09 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

   “反思”原意为思考过去的事情,从中总结经验教训,现在的反思意为自我反省.斯宾诺莎认为,反思是认识真理的比较高级的方式,黑格尔在反思的认识上达到了一个飞跃,即反思本身也有一个过程.反思的主要方法有质疑反思、换位反思、归纳反思、评议反思等.?
  在数学教学过程中,教师如果经常性地反思,对提高自我的教学水平会有很大帮助.?
  下面谈谈笔者在教学过程中的一些体会.?
  例 求过点P(2,1)且与两坐标轴围成的三角形面积为2的直线的方程.?
  解:如图,设直线l的斜率为k(显然是存在的).?
  直线l的方程为y-1=k(x-2).?
  设l与x轴交于点A,与y轴交于点B.?
  则A(2-1k,0),B(0,1-2k).?
  S△AOB?=122-1k•|1-2k|=2
  ,解得k=2±32.?
  所以直线l的方程为y-1=2±32(x-2)??
  反思:满足条件的直线l为什么只有两条,是否与△AOB的面积的大小有关?改变面积的大小是否会影响直线的数量??
  探究1:当直线l绕点P旋转时,与坐标轴围成的三角形可能在哪几个象限??
  由于点P在第一象限,学生很容易看出,三角形可能存在于第一、第二、第四三个象限.?
  探究2:当直线l和坐标轴围成的三角形在第二象限时,三角形的面积可能的取值范围是什么??
  将直线l绕P点旋转(演示),从动态的三角形可以看出,当l的倾斜角很小时,l与x轴负半轴的交点A与原点O的距离趋向于∞,所以△AOB的面积的取值范围为(0,∞).?
  从这个结论,你能悟出什么??
  学生恍然大悟:第二象限内的三角形肯定存在,它的面积可以取任意值,存在性与面积的大小无关.由三角形的存在得出直线l的存在.?
  同样,当直线l与两坐标轴围成的三角形在第四象限时,三角形的面积可取任意值.直线l也是存在的.?
  这样无论三角形面积为多少,至少有两条满足条件的直线l.?
  探究3:如果l与坐标轴围成的三角形在第一象限,它的存在性是否与面积的大小有关??
  学生:从原题来看,面积为2且在第一象限的三角形不存在.?
  那么,为什么不存在呢?你能求出在第一象限的三角形面积的范围吗? ?
  分析:直线经过一定点P(2,1),自然想到设直线的点斜式方程,然后用直线的斜率k分别表示线段OA、OB的长,于是构造出△AOB面积S与k的函数关系,然后求出当S取最小值时的k值即可.?
  解:设直线l的方程为y-1=k(x-2),△AOB的面积为S.?
  ∴直线与x轴正半轴的交点A(2-1k,0),y轴正半轴的交点B(0,1-2k).?
  ∴S=12|OA|•|OB|=12|2-1k|•|1-2k|=12(2-1k)(1-2k).?
  (显然S不是k的二次函数,根据关系式特点想到重要不等式)?
  即S=12[4+(-4k-1k)]=2+12(-4k-1k).?
  (注意重要不等式成立的条件不可忽视)?
  ∵直线与x轴正半轴、y轴正半轴分别相交,?
  ∴k0,-1k>0.?
  又(-4k)•(-1k)=4为定值,?
  ∴S≥2+12×2(-4k)(-1k)=4.?
  当且仅当-4k=-1k,即k=-12时,等号成立.?
  ∴△AOB的面积最小值为4,此时直线l的方程为y-1=-12(x-2),即x+2y-4=0.?
  此外,在设斜率为k时,还可以构造关于k的一元二次方程,利用判别式△≥0解得S≥4,所求方程仍为x+2y-4=0.?
  

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