張春華
摘 要:初中數(shù)學(xué)動(dòng)點(diǎn)幾何一直是考查的難點(diǎn)、熱點(diǎn),對(duì)學(xué)生的綜合能力要求很高。那么,教師如何引導(dǎo)學(xué)生解決動(dòng)態(tài)幾何問(wèn)題呢,教會(huì)學(xué)生“以靜制動(dòng),動(dòng)靜結(jié)合”是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
關(guān)鍵詞:動(dòng)態(tài)幾何;動(dòng)靜結(jié)合;轉(zhuǎn)化思想
學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷勇于嘗試和發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的過(guò)程,錯(cuò)誤是不可避免的。動(dòng)點(diǎn)型幾何問(wèn)題,其實(shí)就是以幾何圖形為背景,點(diǎn)線面為載體的數(shù)學(xué)函數(shù)問(wèn)題。我們要學(xué)會(huì)以靜制動(dòng),動(dòng)靜結(jié)合,以不變應(yīng)萬(wàn)變來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。
一、動(dòng)點(diǎn)型幾何問(wèn)題教學(xué)中存在的問(wèn)題
在初中數(shù)學(xué)的具體教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在以下問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行了分析研究。這種綜合題目是最令學(xué)生頭疼的題目,也是我們教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)。
筆者認(rèn)為要想解決動(dòng)點(diǎn)幾何問(wèn)題,需要將此類(lèi)問(wèn)題簡(jiǎn)單化,將動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化為靜態(tài)。比如說(shuō)有個(gè)動(dòng)態(tài)幾何圖很復(fù)雜,我們可以將幾何圖分割成許多小部分來(lái)看。這樣我們就可以將其簡(jiǎn)單化、靜態(tài)化。我們必須要學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化。
下面我們來(lái)看一道例題:在三角形ABC中,角ABC等于90°,AB等于4,BC等于3,O是邊AC上的一個(gè)點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心作半圓,與邊AB相切于點(diǎn)D,交線段OC于點(diǎn)E,作EP垂直于ED,交AB于點(diǎn)P,交邊CB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F。當(dāng)BF=1時(shí),求線段AP的長(zhǎng)。
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有兩種情況,這時(shí)我們要分開(kāi)解答,我們要學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化,我們可以分開(kāi)畫(huà)圖。這樣就可以將其簡(jiǎn)單化、靜態(tài)化。
情況1,半圓O的半徑R較小時(shí),EP交AB于點(diǎn)P,P在AB之間;交CB延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,F(xiàn)在B的左側(cè):半圓O與邊AB相切于點(diǎn)D,∠ADO=90°,∠ODE=∠OED,(因?yàn)镈O=EO=R),∠ODE+∠EDP=∠OED+∠CEF=90°,所以∠EDP=∠CEF,直角△PBF∽△PED,(AAA),所以∠BFP=∠EDP,故∠BFP=∠CEF,因此CF=CE,CE=CF=CB+BF=3+1=4,作EG垂直BC,交BC于G,直角△EGC∽△ABC,(AAA),EG∶AB=EC∶AC,EG=4× = ,同理,CG= ,F(xiàn)G=FB+BG=FB+BC-CG=1+3- = ,直角△PBF∽△EGF,(AAA),PB∶EG=FB∶FG,PB=( )/( )=2,AP=AB-PB=4-2=2;
情況2,半圓O的半徑R較大時(shí),EP交AB延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,P在B下方;交BC于點(diǎn)F,F(xiàn)在BC之間:與情況1類(lèi)似過(guò)程,可以得CF=CE,CE=CF=BC-BF=3-1=2,EG= ,CG= ,F(xiàn)G=FC-CG=2- = ,PB∶EG=FB∶FG,PB=( )/( )=2,AP=AB+PB=4+2=6;
做動(dòng)態(tài)幾何問(wèn)題筆者認(rèn)為需要注意以下幾點(diǎn):
1.掌握運(yùn)動(dòng)變化的趨勢(shì);
2.找出運(yùn)動(dòng)初始時(shí)的幾何關(guān)系和將要求出的幾何量;
3.動(dòng)靜結(jié)合,以靜制動(dòng),以不變應(yīng)萬(wàn)變(這點(diǎn)很重要,上面筆者已經(jīng)介紹很詳細(xì)了);
4.找一下幾何關(guān)系,代數(shù)關(guān)系(運(yùn)用一些定理以及一些特殊幾何圖形的幾何量)討論是否分類(lèi),是否有臨界點(diǎn),根據(jù)這些可以列出相應(yīng)的方程。
下面我們?cè)倏匆坏览}。
例:有一邊長(zhǎng)為5cm的正方形ABCD和等腰三角形△PQR,PQ=PR=5cm,QR=8cm,點(diǎn)B、C、Q、R在同一條直線l上,當(dāng)C、Q兩點(diǎn)重合時(shí)開(kāi)始,t秒后正方形ABCD與等腰△PQR重合部分的面積為Scm2。解答下列問(wèn)題:
(1)當(dāng)t=3秒時(shí),求S的值;
(2)當(dāng)t=5秒時(shí),求S的值;
(3)當(dāng)5秒≤t≤8秒時(shí),求S與t的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值。
分析:當(dāng)?shù)妊鱌QR從C、Q兩點(diǎn)重合開(kāi)始,以1cm/秒的速度沿直線l向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),正方形ABCD與等腰△PQR重合部分圖形的形狀在改變,因此,我們需要根據(jù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的特殊位置分類(lèi)討論解決。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有四個(gè)特殊位置點(diǎn),它們分別是點(diǎn)B、C、R和等腰△PQR底邊的中點(diǎn)E,這四個(gè)特殊位置點(diǎn)就是分類(lèi)討論問(wèn)題的“分界點(diǎn)”。
二、如何克服困難,成功教學(xué)
1.教師方面,我覺(jué)得老師可以從動(dòng)靜結(jié)合,以靜制動(dòng)出發(fā),將動(dòng)態(tài)幾何簡(jiǎn)單化、靜態(tài)化。不僅要教會(huì)學(xué)生做會(huì)一道題,授之以魚(yú),不如授之以漁,讓學(xué)生學(xué)會(huì)做這一類(lèi)題??朔W(xué)生的焦慮、害怕心理。
2.學(xué)生方面,我們不僅要做題,做題目的同時(shí)也要想題,不要只會(huì)做一道題,要學(xué)會(huì)做一類(lèi)題。要把這類(lèi)題目的方法找到。我認(rèn)為學(xué)生必須掌握動(dòng)與靜的關(guān)系,將其簡(jiǎn)單化、動(dòng)態(tài)化。
通過(guò)對(duì)初中動(dòng)點(diǎn)幾何型問(wèn)題的分析,我們針對(duì)師生共同的問(wèn)題和原因,做出了一些相應(yīng)的措施,期待在新課標(biāo)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,將動(dòng)點(diǎn)幾何這一大難題突破,或?qū)逃绞椒椒ǖ母母锾岢鲆恍┙ㄗh。
參考文獻(xiàn):
顯蓮.論新課程改革中教師角色的轉(zhuǎn)變[J].教育探索,2004(2).
編輯 高 瓊