

斜率之积(和)为定值时定点、定向问题的求解及推广
作者: 周亮 陈国清
[摘 要] 研究者以斜率之积(和)为定值的试题为切入点,探究得到圆锥曲线中两直线斜率之积(和)为定值时,动弦所在的直线过定点或定向,揭示了其本质为圆锥曲线动弦的“保值性”,并利用“保值性”秒求试题答案. 这一探究过程提示教师应从试题的背景出发,引导学生挖掘试题背后的深层含义,揭示其本质和规律,让学生能够举一反三、触类旁通,从而优化思维品质,提升核心素养.
[关键词] 斜率之积;斜率之和;定点;定向
斜率之积(和)为定值的问题是解析几何的一个重要题型. 它不仅能够检验学生对解析几何知识的掌握程度,还能考查他们运用数形结合、转化与化归等数学思想的能力,从而全面考查学生的逻辑推理、数学运算等核心素养. 这类问题具有较高的区分度与选拔性,是高考中的一个热门考点. 本文拟就斜率之积(和)为定值时定点、定向问题的求解方法进行总结和推广.
试题呈现
点评 在例1和例2中,如何将表达式因式分解为(※)式是解题的难点和关键所在. 这一步骤不仅考查学生对代数运算的熟练程度,还检验其逻辑思维和数学直觉. 通过细致的观察和推理,可以发现表达式中的隐藏规律,进而将其转化为更易处理的形式. 这种因式分解的技巧在解决斜率之积(和)为定值的问题时尤为重要,它能够帮助学生快速找到解题的突破口. 因此,在备考过程中,应加强学生对此类因式分解技巧的练习,以便在考试中能够迅速准确地应用.
引申拓展
如图1所示,从圆锥曲线上一定点P引出两条斜率之积(和)为定值的直线PM,PN,这种情形类似于手电筒发出的光线,故被形象地称为“手电筒”模型. 研究发现该模型具有以下性质:
揭示本质
动弦MN过定点Q时,直线PQ和曲线在点P处的切线l与动弦PM,PN在方向上具有一致的定值;动弦MN有定向时,动弦MN和曲线在点P处的切线l与动弦PM,PN在方向上也具有一致的定值. 这些结论揭示了圆锥曲线中一些优美的几何关系,被称为圆锥曲线动弦的“保值性”,即:
试题启示
对于新课改理念下的高考试题,教师不应局限于试题本身,而应从试题的背景出发,引导学生挖掘试题背后的深层含义,揭示其本质和规律,让学生能够举一反三、触类旁通,从而优化思维品质,提升核心素养.