1、 直线过定点问题的探究教学设计 【教学目标】(一)知识目标:1、解析几何中直线过定点的判断与证明;2、解析几何中参数的合理选择;3、用代数方法解决几何问题.(二)能力目标:1、类比思想、数形结合思想在解析几何中的运用;2、培养学生从特殊到一般的探究能力.(三) 情感目标:1、让学生经历“简单”到“复杂”、从“特殊”到“一般”探索过程,提升认知;2、培养学生勤于思考、勤于动手的学习品质,在体验数学美的过程中激发学生学习兴趣.【教学重点】用类比思想探索直线过定点问题,从“特殊”到“一般”的探究.【教学难点】引导学生探究,指导学生证明.【教学方式】启发探究式 【教学手段】自制课件、几何画板【教学过程
2、】一、 创设情境,抛出问题给学生观看“火星生命猜想”图片,提出:科学家基于火星某些特征与地球相似,类比猜想火星有生命。这样的猜想在自然科学中非常重要,我们数学也一样。Q1:若一个直角三角形内接于圆,则它的斜边是什么?有什么特征?Q2:该直角顶点在圆周上面运动(即任一位置),则三角形的斜边是否仍然有此特征?设计意图:1、直角三角形内接于圆,斜边过定点(圆心),该结论为学生已有知识.欲从千里目,更上一层楼,构建新知:直角三角形内接于圆锥曲线,直角边是否仍然有此特征,引导学生探究,进入课题.2、几何特征代数化,是本节课的主线.二、 步步探究,层层递进师:同学们觉得圆锥曲线中哪一种较为简单?生:抛物线
3、.师:那么我们就让直角三角形内接于抛物线,来看看斜边是否过定点.先用几何画板进行形的探索,再进行数的计算.探究1若一个动直角三角形的直角顶点在抛物线y=x2的顶点上,另两顶点在此抛物线上,它的斜边有什么特征?设计意图:降低起点,用最特殊的抛物线来验证,直角顶点也在特殊位置,符合最近发展区理念,更容易让学生体会探索成功的喜悦,激发学习动力.师:既然直角顶点在圆上任一位置,斜边都过定点,那么在抛物线上任一位置呢?生:应该也过定点吧!?师:眼见为实(展示几何画板),请大家证明给我看看.探究2若把直角顶点放在其它任意位置,动直角三角形的斜边还会经过一个定点吗?设计意图:通过几何画板演示,给予学生直观感
4、受;而证明的过程是层层递进,从特殊到一般,激发学生探索精神,学生在追求数学真善美的过程中提升能力,感受数学魅力.师:大家觉得我们这个结论是不是最一般的情况啊?生:感觉抛物线不是一般情况.师:是的,现在直角顶点在一般位置了,抛物线改为一般形式,也有此性质:内接于抛物线中定顶点的动直角三角形的斜边过定点.很好,以上两个问题的解法用的是直接设A、B、P的坐标分别为A(x1,x),B(x2,x),若不用这种方法你还能用其它方法吗?刚才我看到了不同的做法,请和大家分享.生1:设A(x1,x),B(x2,x),由探究二中解法知直线AB的方程为.同理,直线PA的方程为,直线PB的方程为.,即,代入直线AB的
5、方程中得y=(x1+x2)(x+a)+1+a2.此时斜边AB过定点.生2:设直线AB的方程为y=kx+b,方程联立,韦达定理来求解.师:这里首先考虑的是选择合理的参数设法,字母尽量少,可以设点坐标(抛物线中可以用一个字母),如法一,可以设直线方程,如法三。然后是通过已知条件转化、消元,法一中消去,留下,法三中消去m,留下k。目的是为了能够判断出直线过定点。 设计意图:生1的解法可以是教师讲解,视学生操练情况而定.这里解题方法的小结有两个目的,一是就解这类题来说,可以有多种解法,让学生对抛物线问题的求解有一个全面认识;二是为下面椭圆的解法作铺垫.师:在全面解决了抛物线问题之后,我们还能做些什么?
6、或者说应该做些什么呢?生:其它圆锥曲线应该也有此类性质,如椭圆.探究4若一个动直角三角形的直角顶点在椭圆的右顶点上,另两个顶点在此椭圆上,它的斜边也会过定点吗?设计意图:数学充满奥妙,师生共同展开探索的翅膀去发现、去证明,让知识的脉络更加清晰,更加完备,这样的课堂才是精彩的!三、持续探索,意犹未尽 探究5若一个动直角三角形的直角顶点在椭圆的上顶点上,另两个顶点在此椭圆上,它的斜边也会过定点吗?探究6若一个动直角三角形的直角顶点在椭圆上的任一固定位置,另两个顶点在此椭圆上,它的斜边也会过定点吗?探究7内接于椭圆中定顶点的动直角三角形的斜边过定点,成立吗?师:以上探究5,6,7三个问题作为本节课的作业,请同学们自己完成.有兴趣的同学还可以进一步去探究双曲线中的类似问题.