命题研究:探讨高考数学命题人如何编定圆的试题
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探讨高考数学命题人如何编定圆的试题
原创/万尔遐 整理/汪跃中
(一)何以“圆不离三”
首先考察确定一个圆的条件。
有人说,知道圆心与半径,就可以画圆,所以确定一个圆只需两个条件。
半径算一个条件不假,可是圆心是一个点,在平面直角坐标系中,确定一个点的位置需要一对实数。也就是与坐标轴平行的两条直线交于唯一一个点,这个点就是圆心。
因此,正确的说法是:确定一个圆,需要三个独立的条件。
[例1]ΔABC的三个顶点的坐标依次为A(2,2),B(-3,-3),
C(5,-7),求它的外接圆的方程。
[结论]若少了一或两个条件,即成为形如图2或图3的圆系。
(三)千变万变,唯“三”不变
以下探讨,命题人如何编定关于圆的试题。
[点评]本题中“三点定圆”的条件,有两点被直线与圆相交置换,另一点是原点,或用“半径最小”所置换,仍然是“圆不离三”。
高考命题人,把三个参数a,b,r当作“谜底”,深藏到三个“替换条件”中去,而解题人却把三个“替换条件”转变成关于a,b,r的“三元二次方程组”,从而把三个参数a,b,r找了回来。这就是高考命题的“技术”,也就是考场解题的“能力”。
[结论]关于确定圆方程的命题,三个独立条件一个也不能少,命题人的“花招”无非是:
1.直接给出不共线3点的坐标,则考生有据可循,这种题一般属于容易题;
2.将3点中的1点或2点进行置换,考生需将被置换的点“复原”,这种题一般属于中等题;
3.将所有3点全部置换,考生需将被置換的3点全部“复原”,这种题一般属于难题。
(四)圆的性质,以“三”分类
圆的性质,主要叙述点与圆,直线与圆,圆与圆的位置关系,它们都是以“三”分类。
[点评]直线与圆的位置关系,有相离,相切,相交三种,相应地,直线与圆的公共点为0个,1个,2个,还是“圆不离三”。
涉及两圆位置关系的试题
[点评]两圆的位置关系,有相离(外离或内含,没有公共点),相切(内切或外切,1个公共点)和相交(2个公共点)三种,还是“圆不离三”。
(五)多出一点,又当如何?
在平面上给出四点,其中无3点共线,在什么条件下,这4点在同一个圆上?
[点评]无3点共线的4点不一定都在一个圆上,但是其中任意3点都能够确定一个圆,所以“四点共圆”的实质,是判断另一个点是否也在这个圆上。
[结论]由于不共线的3点一定可以确定一个圆,所以判断四点是否共圆的实质,是考察第4点是否在前3点确定的圆上,说到底还是处理点与圆的位置关系.设圆心为O,圆半径为r,A,B,C在圆上,那么:
题根不只看外观,由表及里到内涵。
此题出得内外好,题是线段根是圆。
【万尔遐简介】湖北省孝感市人,北京师范大学数学系毕业。特级教师,享受国务院政府特殊津贴的教育专家,中国数学会普及教育工作会员。湖北省孝感市文昌中学教学校长,北京师范大学教育科学研究所课改专题研究员。中学任教38年,跟踪高考29年。曾参加全国高考命题工作,是“出活题、考基础、考能力”的倡导者。
【作者简介】汪跃中,湖北省孝感市人,武汉华中师范大学数学系毕业,武汉市教育科学研究院数学科原主任,特级教师,湖北省暨武汉市数学会理事、中数学部委员,武汉市中数学科带头人,武汉
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