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提高处理解析几何问题的运算能力

(2019-12-29 21:38:30)
分类: 教学随笔

我常说一句话:不做解析几何综合问题,很多人都不知道自己所学的代数知识会有什么作用。不少学生在运算过程中的拙劣表现,就是因为他们想不到运用所学的代数运算知识来简化运算过程,结果越算越繁,繁到一定程度自然就算不下去了。

针对学生中普遍存在的问题,我们必须教会学生如何处理运算中遇到的问题,不能重思路、轻运算。

总结多年教学的经验,有以下几点体会和问题处理方法,供大家参考。

第一,思想上要重视运算能力不足的问题,不论是老师还是学生均须如此。

对于学生来说,做解析几何的习题时,不能随便找一小片纸,不能胡写乱画,即使是演草纸也不要乱写,要以自己随时能查看清楚为基本要求,因为我们很难保证自己一次性就演算正确,如果发现运算有问题,仔细检查刚才所做的,要比重新算一遍来得快。

这样的问题,本来不应该在这里讨论,但实际的情况太糟糕,我不得不提出来。我们有些同学的确很节约,纸要两面写,并且一定要写的密密麻麻才行,但是,他们忽略了一点,对于他们来说,节约时间才是最大的节约,提高学习效率才是当务之急。也有一些同学的确是思想不重视,他们不愿意动手练习,课堂上被老师逼急了就随便找一张纸应付。

有些同学不动手练习,是因为他们觉得自己练了也是白练,反正考试时不会做,也做不出来。他们在战斗还没有开始的时候就举手投降了。

练习了,不一定能学会,但不练习,肯定学不会。课堂上被老师逼着写两行,课后会自觉地下功夫练习吗?

第二,要学会简化运算,要尽可能少写一些。

代数式的运算中,能提取公因式(或数)的,就先提出来;能利用方程和不等式运算的,就尽可能利用方程和不等式来运算,因为方程和不等式可以两边抵消、约分,这样,需要运算的数或式就会简单一些。

根式,主要是两点间的距离公式,以及由此得出的弦长公式,写起来很麻烦,可以通过两边平方的方法避免写根式。

运算中尽可能不要出现分数或分式,以避免出现繁分式,这一点主要是针对椭圆和双曲线的方程而言,在运算开始时,把椭圆和双曲线方程中的分母去掉,这样,用韦达定理写出来的表达式中就不会有繁分式。繁分式写起来很占地方,也很麻烦,并且最后还是要化简,不如在开始的时候就不要出现它。

尽量不要重复书写,尽可能少写,不要把大量的时间用到无意义的书写上,只有这样我们才会有更多的时间用来思考。须知,写的多了容易出错。

即使是演草纸,书写也要有规矩,不能胡写乱画,要以自己随时可以检查运算中是否有错误为最基本的要求,因为我们不敢保证自己一次就能运算正确,如果感觉运算中有问题,从头再算一次是很麻烦的,只要演草纸比较清楚,就可以少很多不必要的书写。

 

 第三,每一步运算,都要有明确的目标。

把直线的方程代入圆锥曲线的方程,为了方便于计算判断式和写出韦达定理,整理的目标是将其写成关于x的标准的二次方程,即按二次项、一次项、常数项的顺序依次排列。

比如,把直线y=kx+1-k代入椭圆x2/4+y2/3=1时,要先把椭圆方程中的分母去掉,然后把y=kx+1-k代入椭圆的方程,得3x2+4(kx+1-k)2-12=0,整理该方程时,不要把(kx+1-k)2当成三项展开,而应该把其中的1-k看成一项,这样,我们得到一个关于x的标准的二次方程(3+4k2)x2+8k(1-k) x+[4(1-k)2-12]=0

问题中给出的条件或所要求的目标,我们要对其进行变形,变形的目标是使用韦达定理,也就是要以出现x1+x2x1x2为目标。

我们要明确所要解决的问题,并且要明确怎样才能解决这个问题,这样,运算才有目标。比如,如果要求椭圆的离心率的取值范围,我们就要建立一个关于abc的不等式。

第四,尽可能利用几何性质来减少运算量。

在处理与圆相关的问题时,要先考虑圆的几何性质,利用圆的几何性质来简化运算。

在处理椭圆、双曲线和抛物线的问题时,我们要先考虑能不能利用几何性质处理问题,再考虑用代数的方法。

解析几何综合问题的解决,对运算能力要求很高,如果我们的运算能力达不到要求,我们也可以通过解决解析几何问题来提高自己的运算能力,对于多数学生来说,也只能这样做。

第五,做题时注意力要集中。

运算中出错,很大程度上是因为我们的短时记忆力达不到要求,我们要想办法使我们的注意力集中起来。

书写的时候,身体坐直,不要歪着脖子,不要用手扶下巴,要把双手都放在书桌上,用不写字的那一只手把纸按住,使纸张不要晃动,身体也不要晃动,不要有多余的分散注意力的动作。

 

我们可以通过缩小注意范围的办法来使我们的注意力集中起来。比如,对于分式,可以单独运算分子和分母,然后再集中处理;多项式的运算,可以先单独处理其中的某一项或某几项;对于一些比较大的数的乘积,先不要处理,在后续的运算中通过提取公因数或抵消的办法可以减少运算量。

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