初中几何动点问题的教学例析

时间:2022-06-12 02:35:21

初中几何动点问题的教学例析

近年来,中考数学中的几何动点问题成为考查学生的热点题型而倍受青睐,而且往往是作为压轴题而出现.几何动点问题的题目不仅涉及的知识点多,而且能将几何知识和代数知识紧密结合,既考查学生的基本运算能力、又可以考查学生的思维能力和空间想象能力,较综合地体现了中考数学对学生的素质要求.由于这类题型往往信息较多,综合难度较大,学生的得分情况往往不够理想.教师如何在平时数学教学中逐步渗透,培养学生认识、分析动点几何题的能力,理解动与静的辨证关系,教会学生把握和解决此类问题,是学生在数学中考中能否取得高分的关键.

如何准确、快速解决此类问题呢?关键是把握解决此类题型的规律与方法――以静制动..动与静的哲学关系正如赫拉克利特所说:“这个世界,对于一切存在物都是一样的,它不是任何神所创造的,也不是任何人所创造的;它过去、现在、未来永远是一团永恒的活火,在一定的分寸上燃烧,在一定的分寸上熄灭.”运动是永恒的,静止则是相对的,动中有静,静中有动,二者相互依存,相互制约,相互统一.有的老师将动点问题分为动点型、动线型,动点又分为单动点、双动点等,或是将动点问题以所在图形区分,分为三角形、四边形、圆中的动点问题,这种分类可能更为详细,但未免有些机械.笔者认为处理动点问题的原则是复杂问题简单化,动态问题静态化,“动中取静”,利用函数思想,处理好特定点的变量关系.下面笔者以2013年苏锡常地区中考数学中的几个动点问题为例,简单谈谈此类题的解题方法和思路.

一、利用动点(图形)位置进行分类,把动态问题转化成静态问题

例1(2013年苏州中考第10题)如图1,在平面直角坐标系中,RtOAB的顶点A在x轴的正半轴上,顶点B的坐标为(3,3),点C的坐标为(12,0),点P为斜边OB上的一个动点,则PA+PC的最小值为.

该题的考点是轴对称-最短路线问题及坐标与图形的性质.通过分析可知,作A关于OB的对称点D,连接CD交OB于P,连接AP,过D作DNOA于N,则此时PA+PC的值最小,求出AM,求出AD,求出DN、CN,根据勾股定理求出CD,即可得出答案.

二、利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质(或所求图形面积)直接转化为函数或方程

例2(2013年苏州中考第29题)如图2,已知抛物线y=12x2+bx+c(b,c是常数,且c<0)与x轴分别交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴的负半轴交于点C,点A的坐标为(-1,0).

(1)b=,点B的横坐标为(上述结果均用含c的代数式表示);

(2)连接BC,过点A作直线AE∥BC,与抛物线y=12x2+bx+c交于点E,点D是x轴上的一点,其坐标为(2,0).当C,D,E三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;

(3)在(2)条件下,点P是x轴下方的抛物线上的一个动点,连接PB,PC,设所得PBC的面积为S.①求S的取值范围;②若PBC的面积S为整数,则这样的PBC共有个.

这是一个二次函数综合题,其中涉及到运用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式、二次函数的性质、直线平移的规律、求两个函数的交点坐标、三角形的面积、一元二次方程根的判别及根与系数的关系等知识,综合性较强,有一定难度,运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.设点P坐标为(x,12x2-32x-2),因为点A的坐标为(-1,0),点B坐标为(4,0),点C坐标为(0,-2),所以AB=5,OC=2,直线BC的解析式为y=12x-2.因为0<S<5,S为整数,所以S=1,2,3,4,应分两种情况-1<x<0及0<x<4分别讨论.

三、找准关键点,利用相似的思想和方法考察动点问题的函数图象

例3(2013年无锡中考第27题)如图3,菱形ABCD中,∠A=60°,点P从A出发,以2 cm/s的速度沿边AB、BC、CD匀速运动到D终止,点Q从A与P同时出发,沿边AD匀速运动到D终止.设点P运动的时间为t(s),APQ的面 积S(cm2)与t(s)之间函数关系的图象由图4中的曲线段OE与线段EF、FG给出.(1)求点Q运动的速度;(2)求图2中线段FG的函数关系式;(3)问:是否存在这样的t,使PQ将菱形ABCD的面积恰好分成1∶5的两部分?若存在,求出这样的t的值;若不存在,请说明理由.

这是一个相似形综合题,考查动点问题的函数图象:当点P在AB上运动时,PQ将菱形ABCD分成APQ和五边形PBCDQ两部分,求出t的值;当点P在BC上运动时,PQ将菱形分为梯形ABPQ和梯形PCDQ两部分,求出t的值.

本题是运动型综合题,考查了动点问题的函数图象、菱形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.

动点题是近年来中考的的一个热点问题,题型多样,涉及知识点多,如何让学生在初中三年数学学习中不断提高数学思维品质,提高学生处理此类问题的能力,需要我们重视基础知识和基本技能的培养和训练,要“以静制动”, 抓住变化中的“不变量”,以不变应万变,把动态问题变为静态问题来解.

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