探索轨迹变式

对由字母常数作为已知条件的轨迹题,当动点的轨迹方程确定后,其轨迹形状往往随字母常数(实为参数)的取值不同而变化.几何画板为此提供了丰富的变式素材.

例2 已知点P是圆X2 +y2 = R 2 上的动点,定点 A(a,0)(a> 0).若

∠POA 的平分线交 PA 于 M,试求点 M 的轨迹方程.

探索轨迹变式 - 图1

如图 3,拖动点 A 即可改变 a 的值,可观察轨迹是否发生质变(动画 1). 改变点 P 的运动形态,也可看出轨迹是否变化:如让点 P 沿 x=-1 运动(动画2)就是1999 年全国高考压轴题,则可发现轨迹立即发生质的飞跃.从画板上看,学生多以为轨迹是抛物线型,即使拖动点 A 也未发现轨迹有质变.此时引导学生定量分析求解后,方知直觉结论的“或然性”,进而有助于科学世界观的形成.

高考压轴题在画板辅助下,竟然如此“简单”,这不得不令学生“兴奋”. 至此他们群情激昂,纷纷使用几何画板给出点 P 形形色色的运动规律,大胆地进行变式思维,尽情地做“数学实验”,饱尝现代化教学手段酿制的甘露. 有的将角平分线演变为高线、中线尝试轨迹的变化,有的将点 A 拖到 x 轴负半轴进行尝试与探索⋯⋯.这样的轨迹变式,使学生开阔了眼界、活跃了思维,同时也激发了探索发现热情.可见,学生学得的不只是一道题目的解法, 而是把握了处理一类问题的规律,达到充分挖掘习题智育功能之目的.