一道过定点直线与坐标轴围成三角形面积问题的探究

发表时间:2021/1/27   来源:《中小学教育》2020年16期   作者: 郭庆杰
[导读] 笔者近日在教学人教A版高中数学必修二《第三章 直线方程》内容时,给学生列举了这样一道试题:
        郭庆杰
        山西省长治市上党区第一中学校,047100
        笔者近日在教学人教A版高中数学必修二《第三章   直线方程》内容时,给学生列举了这样一道试题:    
        过点P(1,2)的直线l与x轴的正半轴、y轴的正半轴分别交于A,B两点,当AOB的面积最小时,求直线l的方程。
        同学们主要有以下几种解法:
      
        思路小结:本解法通过设出直线的点斜式方程,将面积表示为关于斜率k的函数,通过研究函数的最小值进而得到围成三角形面积的最小值。
       
        思路小结:本解法根据直线截距式方程的特点,类比三角函数的平方关系,通过三角代换,结合三角函数的有界性,对围成三角形面积的最小值进行了求解。

        思路小结:本解法通过观察图形的特点,进行了面积分割,以角度为自变量,进行了面积最小值的求解。
        做完此题之后,我们不妨对此类问题的一般情形进一步探究如下:
   
        由以上解答,我们找出了此题的一般性结论,培养了学生从特殊到一般的数学思想方法。
        利用坐标法解决解析几何问题,主要体现了数形结合思想。对于本题,我们可以思考以下问题。
                              
        结论I:过任意一点P(m,n)(其中m>0,n>0)的一条直线与x、y轴正半轴交于A,B两点时,所围成的OAB面积最小值为2mn;
                          
     加强对数学问题的探究,有助于帮助学生在跳出题海的同时对所学的知识融会贯通,从而减轻学生的学习压力,在奇妙的探究过程中,让学生领略数学的魅力、体会学习数学的兴趣。
参考文献:
        [1]  潘振嵘.摭谈对教材例、习题功能的深层挖掘 [J].数学通讯(下半月),2015(5).
        [2]  谢宗明. 解析直线与坐标轴围成的三角形面积问题[J]. 中学生数理化(教与学), 2010(11).
[3] 杨绍国, 董成勇. 过定点直线与坐标轴围成的三角形问题探究[J]. 数学通讯, 2015(Z4).
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