劉偉 強小磊
摘要:分析解答動態(tài)問題時,應(yīng)注意“動靜”結(jié)合;解答作圖存在性問題時,要重視論證圖形的存在性;在解答中,要高度重視暴露思考過程與解答方法.
關(guān)鍵詞:動靜結(jié)合;存在說理;暴露思考過程
l 題目呈現(xiàn)
題目 (2018年陜西省中考第25題是[1])
問題提出 (1)如圖1,在△ABC中,∠A= 120°,AB =AC =5,則△ABC的外接圓半徑R的值為____.
問題探究 (2)如圖2,⊙0的半徑為13,弦AB= 24,M是AB的中點,P是⊙0上一動點,求PM的最大值,
問題解決(3)如圖3所示,AB、AC、BC是某新區(qū)的三條規(guī)劃路,其中AB= 6km,AC= 3km,∠BAC=60°,BC所對的圓心角為60°.新區(qū)管委會想在BC路邊建物資總站點P,在AB、AC路邊分別建物資分站點E、F.也就是,分別在BC、線段AB、AC上選取點P、E、F.由于總站工作人員每天要將物資在各物資站點間按P→E→F→P的路徑進行運輸,因此,要在各物資站點之間規(guī)劃道路PE、EF和FP.為了快捷環(huán)保和節(jié)約成本要使得線段PE、EF、FP之和最短,試求PE+EF+ FP的最小值(各物資站點與所在道路之間的距離、路寬均忽略不計).
2 題目解析
解 (1)利用圓周角與圓心角的關(guān)系,易得R的值為5.
(2)如圖4,連接OM,OA,OP,延長MO交⊙0于點P.因為M是弦AB的中點,所以O(shè)M⊥AB,AM=1/2AB=12,則OM=5.
由圖易知:PM≤OM+ OP=OM+ OP=MP=18.當點P運動到點P時,PM取得最大值,最大值是18.
對于第(3)問的解答,其思考過程,應(yīng)分如下兩個主要環(huán)節(jié):
2.1 用“靜與動”相互轉(zhuǎn)化的方法探索初步的解法
解決三條線段之和最短問題通常的思路是:設(shè)法將三條線段轉(zhuǎn)化在一條直線上.
如圖5所示,假定E、F、P三點就是所定的三點(是解答作圖問題的起步[2],屬靜態(tài)思考范疇),根據(jù)解答此問題的基本思路,可作點P關(guān)于AB的對稱點P′,點P關(guān)于AC的對稱點p″,于是EP= EP′,F(xiàn)P=FP″.求AEPP的周長可轉(zhuǎn)化為P′E+ EF+FP″的長.若要P′E+ EF+ FP″的值最小,則P′、E、F、P″四點共線.連接P′p″,由于E、F是動點,所以只要點E運動到點E′,點F運動到點F′,就有P′、E、F、P″四點共線(屬動態(tài)思考范疇).
另一方面,連接AP、AP′、AP″.因為∠BAC= 60°,由對稱性有AP=AP =AP″,∠P'AP"= 120°.
所以AAP′P″為120°的鈍角等腰三角形.要P′p″最短,則應(yīng)滿足AP′的長最短,即AP的長最短即可(靜態(tài)思考).
由于點P是BC上的動點,點A是BC所在圓的圓外一點,設(shè)這個圓的圓心為0,那么從整體角度來考慮,問題就轉(zhuǎn)化為圓外一點到圓上一點的最短距離問題(從動態(tài)角度看,問題轉(zhuǎn)化為圓中一個基本問題).所以點P應(yīng)是OA連線與⊙0的交點,此時AP線段的長應(yīng)是最短的.這時應(yīng)解決的問題是:點P在BC上嗎?
2.2 用“直觀與推理”相結(jié)合的方法說明問題的存在性
如圖6所示,從直觀角度看,點P在BC上.要準確說明點P在BC上,應(yīng)進行論證.簡單說:因為分析問題的出發(fā)點是從假定E、F、P三點滿足條件開始的,找點P是從BC所在圓來分析的.
連接BC、OB、oc、OA,設(shè)OA與⊙0相交于點P.
因為AB= 6km,AC= 3km,∠BAC= 60°,BC所對的圓心角為60°,則AB的中點到A、B、C三點的距離均為3km,所以∠ACB= 90°,則∠ABC= 30°,ABOC為等邊三角形.
說明 點P在BC上有如下兩種方法:
方法1 在四邊形ABOC中,因為∠ABO= 90 °,∠ACO =90 ° +60 °= 150 °,所以O(shè)A在四邊形ABOC內(nèi)部,即點P在BC上.
方法2 因為點B到AC的距離為BC =AC.tan60 °=3√3.
又因為AB=6,OB =3√3,則OA= 3√7.
從過程上看,解答動態(tài)問題時,應(yīng)注意用“動與靜”相結(jié)合的方法來分析問題;解答作圖存在性問題時,要重視說明圖形的存在性,否則總有不完善之處.從讓學(xué)生掌握解答方法角度上分析,解答中要注意暴露分析、思考過程與解答方法,
參考文獻:
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