陳國春
江蘇省濱海中學(xué) (224500)
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橫看成嶺側(cè)成峰,透過現(xiàn)象看本質(zhì)
——談問題切入點選擇
陳國春
江蘇省濱海中學(xué)(224500)
在平時的學(xué)習(xí)和考試中,在所難免會遇到一些有難度的題目.很多學(xué)生都會提出一個問題:遇到一些比較陌生的題目時,不知道解決問題的突破口和切入點在什么地方,頭腦一片空白;或者可能會有一些想法,但因為切入點選擇的不合理,導(dǎo)致解題繁瑣,從而失去解題的信心.本文筆者通過分析一道經(jīng)典的調(diào)研試題的切入點去說明遇到一個數(shù)學(xué)問題時,我們?nèi)绾稳シ治鰡栴},如何去尋找解決問題的突破口和切入點.
在ΔABC中,G為ΔABC的重心,且AG⊥BG,則sinC的最大值為.
這是鹽城市高三的一道調(diào)研試題.考試過后,筆者所任教班級里的學(xué)生普遍反映:題目比較陌生,信息量很少,不知道切入點在哪,很茫然.可事實是否真的如學(xué)生所說呢?下面筆者給出解決此問題的幾個切入點,供大家參考指正.
首先題目中有一個垂直的條件比較熟悉,而我們對于垂直這一條件又有哪些常見的處理方法呢?
圖1
根據(jù)垂直的條件AG⊥BG.根據(jù)AG⊥BG這一條件,我們很容易想到建系,將幾何問題代數(shù)化去解決.建立如圖1所示的平面直角坐標(biāo)系.設(shè)A(0,a),B(b,0),因為G為重心,易得C點坐標(biāo)為(-b,-a).
在建系的前提下,我們又可以嘗試以下兩種方法:
方法1:利用余弦定理和基本不等式可知
點評:這兩種方法本質(zhì)上都是建系尋找到點的坐標(biāo)之間的關(guān)系(本質(zhì)上是三邊之間的關(guān)系),然后利用余弦定理和基本不等式解決問題.
事實上我們還可以通過以下兩種方法去尋找到三邊之間的關(guān)系.
方法3:在直角ΔAGB、ΔAGE、ΔBGD、ΔDGE中,分別利用勾股定理易得BC2+AC2=5AB2,再用余弦定理和基本不等式易得結(jié)果.
從上面這些方法我們可以發(fā)現(xiàn),抓住垂直這一條件,結(jié)合平時處理垂直的常用手法,可以從多個方向進行突破.
題目中還有另外一個條件:G為ΔABC的重心,我們能不能從這一條件入手解決問題呢?筆者經(jīng)過思考整理形成如下的解法:
圖2
G為ΔABC的重心.
所以2(a2+b2)=c2+(3c)2=10c2,再用余弦定理和基本不等式即可得到.
有句話說得好:沒有無緣無故的愛,也沒有無緣無故的恨.題目中給出的條件也一樣.G為ΔABC的重心和AG⊥BG這兩個條件也不應(yīng)該是孤立的條件.
G為ΔABC的重心和AG⊥BG合二為一.
圖3
我們知道對于重心還有一個比較重要的幾何性質(zhì):OG∶GC=1∶2.
將AG⊥BG這一條件和圓中的知識聯(lián)系起來就有了如下的幾何方法:
如圖3所示:不妨設(shè)小圓和大圓的半徑分別為1和2,點C為大圓上一點,連接OC交小圓于點G,則ΔABC即為滿足題意的三角形.題目即轉(zhuǎn)化為點C在圓上運動時,要使角C最大,由著名的米勒定理可知:當(dāng)過點A,B的圓與點C的軌跡即大圓相切時,角C最大.
圖4
點評:橫看成嶺側(cè)成峰,透過現(xiàn)象看本質(zhì),形成探究意識,培養(yǎng)探究能力.
通過上面這些解決問題的切入點和方法的選擇,我們發(fā)現(xiàn)在平時的教學(xué)中應(yīng)該鼓勵學(xué)生多從條件入手,結(jié)合常見的處理方法認真分析條件,努力尋找問題的突破口.我們教者更應(yīng)該反思:為什么學(xué)生在處理問題時沒有能夠合理的從上面這些切入點去解決問題,這與我們平時的教學(xué)滲透肯定是分不開的.因此我們在平時的教學(xué)過程中應(yīng)該注重數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的培養(yǎng),注重學(xué)生分析問題解決問題能力的提高,不能單純的就題論題.
筆者結(jié)合自己平時教學(xué)之后的反思給出下面兩道題供讀者參考,并共同思考在平時的教學(xué)過程中如何去培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng).
題目1(2016蘇北四市一調(diào)研11題)已知
(建議:從建系,取模平方,向量加法的幾何意義,三角不等式的向量形式,函數(shù)與方程等切入點分別考慮都可以解決此題)
圖5
k1=λk2,求λ的取值范圍.