李正平
摘 要:動(dòng)態(tài)幾何最值問題是數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn),動(dòng)態(tài)幾何是以運(yùn)動(dòng)思路來(lái)分析探究幾何圖形,在圖形的變化規(guī)律中分析幾何問題。在最值問題的解析中需要極強(qiáng)的數(shù)學(xué)綜合能力,要求學(xué)生能夠結(jié)合不同數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)分析和解決問題,對(duì)學(xué)生的空間聯(lián)想、實(shí)踐操作能力等進(jìn)行綜合考察。提高學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)幾何最值問題的解答能力,能夠鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和學(xué)科素養(yǎng),對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力提升有顯著的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);動(dòng)態(tài)幾何;最值;問題
數(shù)學(xué)中的動(dòng)態(tài)幾何問題解析的背景知識(shí)是函數(shù)、對(duì)稱、方程等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí),我們探究動(dòng)態(tài)幾何最值問題就是對(duì)幾何圖形的動(dòng)態(tài)規(guī)律問題進(jìn)行分析,幾何圖形的三個(gè)主要要素就是點(diǎn)線面,對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究就是對(duì)點(diǎn)線面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究,最值問題的解析涉及到多種數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力要求比較高,需要鍛煉學(xué)生靈活的運(yùn)用已知的數(shù)學(xué)知識(shí),變換解題思路,達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)幾何問題的高效解析。
一、學(xué)生解析動(dòng)態(tài)幾何最值問題中的常見問題
在動(dòng)態(tài)幾何教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn),動(dòng)態(tài)幾何的最值問題解答最主要的思路是數(shù)形結(jié)合,如果學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不足,對(duì)分類解題思路的運(yùn)用能力較差,就很難順利的完成解題。學(xué)生解答動(dòng)態(tài)幾何問題,經(jīng)常出現(xiàn)由于審題不認(rèn)真而看不到隱含條件,對(duì)問題的理解出現(xiàn)偏差,不能有效的利用動(dòng)態(tài)幾何題目中的圖形進(jìn)行數(shù)形結(jié)合分析,缺乏分類解析意識(shí),答題不完整或計(jì)算錯(cuò)誤,或者由于學(xué)生的數(shù)學(xué)思維不夠完整,在解題時(shí)憑直覺猜想來(lái)解答等。因此動(dòng)態(tài)幾何最值問題教學(xué)中我們需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)鞏固和解題訓(xùn)練,讓學(xué)生形成系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)生解答動(dòng)態(tài)幾何的基本技能,運(yùn)用創(chuàng)新的數(shù)學(xué)教學(xué)方法,先進(jìn)的教學(xué)工具和手段,幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)難度,提高動(dòng)態(tài)幾何最值問題的解析能力[1]。
二、數(shù)學(xué)中動(dòng)態(tài)幾何最值問題的解題類型
常見的數(shù)學(xué)中動(dòng)態(tài)幾何最值問題有多種分型,是基礎(chǔ)函數(shù)關(guān)系、線段最值、圖形面積計(jì)算等動(dòng)態(tài)變量的結(jié)合,這就意味著動(dòng)態(tài)幾何的解題需要結(jié)合函數(shù)、動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)、線段、圖形、猜想證明等多種求解類型。只有有效的綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),才能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)幾何最值問題的解答。
(一)動(dòng)態(tài)幾何最值問題與函數(shù)的結(jié)合
動(dòng)態(tài)幾何最值問題中有一部分是與函數(shù)的結(jié)合,解答問題的核心是對(duì)圖形的運(yùn)動(dòng)變化進(jìn)行分析,用參變量代數(shù)式表達(dá)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律,將動(dòng)點(diǎn)作為靜點(diǎn)來(lái)進(jìn)行解題運(yùn)算,列出與參變量時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系,利用函數(shù)性質(zhì)知識(shí)來(lái)解答動(dòng)態(tài)幾何中的最值問題。
(二)動(dòng)態(tài)幾何最值問題與對(duì)稱知識(shí)結(jié)合
動(dòng)態(tài)幾何最值問題中涉及到的圖形變化、對(duì)稱折疊以及常見的解析最短路徑的最值問題,就是將動(dòng)態(tài)幾何與對(duì)稱的數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合利用直角坐標(biāo)系來(lái)進(jìn)行最值解析的類型。這類問題重在考察和鍛煉學(xué)生對(duì)空間的理解能力,需要對(duì)空間中圖形的變化進(jìn)行想象和關(guān)聯(lián),用幾何圖形的變化思維來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)幾何的最值問題解答[2]。
(三)動(dòng)態(tài)幾何最值問題與方程結(jié)合
方程式的解題手段是數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,絕大多數(shù)數(shù)學(xué)問題的解析都需要方程(組)的參與,利用方程來(lái)解析數(shù)學(xué)問題是學(xué)生需要重點(diǎn)提升的能力,在動(dòng)態(tài)幾何最值問題的解析中,最常用的是一元二次方程,根或系數(shù)的求解就是動(dòng)態(tài)幾何的最值問題的基本題型,這類型的動(dòng)態(tài)幾何問題已經(jīng)成為新的重點(diǎn)解題考察趨勢(shì)。
(四)動(dòng)態(tài)幾何最值問題與分類討論結(jié)合
在動(dòng)態(tài)幾何最值問題的研究中,分類討論分析是運(yùn)用比較廣泛的一種手段,同時(shí)也體現(xiàn)了學(xué)生解答數(shù)學(xué)問題的綜合能力,這種解題方法需要學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行全面的分析,主動(dòng)尋找探究解析問題的最優(yōu)辦法,利用分類討論將動(dòng)態(tài)幾何中的最值問題進(jìn)行歸納分析,讓圖形運(yùn)動(dòng)展現(xiàn)出變化的規(guī)律。
三、培養(yǎng)和提高學(xué)生解決動(dòng)態(tài)幾何問題的能力
(一)強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思想系統(tǒng),鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力
數(shù)學(xué)思想系統(tǒng)的形成是一個(gè)由點(diǎn)到面的過程,是細(xì)節(jié)的數(shù)學(xué)知識(shí)形成數(shù)學(xué)觀點(diǎn)的過程,這個(gè)過程需要數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中注意逐漸滲透,動(dòng)態(tài)幾何本身就是多種數(shù)學(xué)知識(shí)的集合,在進(jìn)行動(dòng)態(tài)幾何問題的解答時(shí),需要利用數(shù)學(xué)思想進(jìn)行數(shù)形關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)化。動(dòng)態(tài)幾何需要學(xué)生進(jìn)行空間想象,能夠利用數(shù)學(xué)知識(shí)模擬動(dòng)態(tài)變化來(lái)進(jìn)行圖形分析,將抽象的知識(shí)變得直觀,是動(dòng)態(tài)幾何最值問題解答的常用方法。學(xué)生解答動(dòng)態(tài)幾何問題需要善于分析題目中的條件信息,運(yùn)用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行動(dòng)態(tài)思考,逐漸形成解題策略。
(二)以不變應(yīng)萬(wàn)變,尋找動(dòng)態(tài)幾何最值問題規(guī)律
動(dòng)態(tài)幾何最值問題中有一些不變的量,點(diǎn)線面各因素的運(yùn)動(dòng)變化是有規(guī)律的,因此在解題過程中,我們可以以不變應(yīng)萬(wàn)變,在問題中提煉信息,尋找規(guī)律并辯證的進(jìn)行分析,找到不變的量。例如在平移、旋轉(zhuǎn)、折疊類型的動(dòng)態(tài)幾何最值問題,就可以用這樣的思路來(lái)解決。比如對(duì)運(yùn)動(dòng)中的線段長(zhǎng)度、圖形的固定面積最值,我們就可以通過函數(shù)關(guān)系來(lái)進(jìn)行解答,用一套模型來(lái)處理變化的關(guān)系,
找到變量之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律,結(jié)合已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)定理、面積關(guān)系、圖形特性等來(lái)解析,用已知知識(shí)和函數(shù)關(guān)系來(lái)進(jìn)行解答[3]。
(三)轉(zhuǎn)化思維模式,進(jìn)行動(dòng)態(tài)幾何最值解析
在教學(xué)中我們需要利用先進(jìn)的教學(xué)工具,例如多媒體視頻演示,動(dòng)態(tài)模型建設(shè)等方式,將比較復(fù)雜的動(dòng)態(tài)幾何問題進(jìn)行直觀的展示,將動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài),讓學(xué)生鍛煉用轉(zhuǎn)化思維來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)幾何最值解析,發(fā)現(xiàn)圖形運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律,再進(jìn)行具體的解答求值。
結(jié)束語(yǔ):綜上所述,數(shù)學(xué)中的動(dòng)態(tài)幾何最值問題需要我們結(jié)合多種解題思路,尋找數(shù)形規(guī)律,運(yùn)用系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行歸納分析,從而提升學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)幾何最值問題的解答能力,得到數(shù)學(xué)知識(shí)和能力的綜合鍛煉。
參考文獻(xiàn)
[1]裘順運(yùn).求一類最值問題的非常規(guī)解法[J].中小學(xué)數(shù)學(xué)(初中版),2019(Z1).
[2]談義.淺談初中數(shù)學(xué)線段最值問題的求解原理[J].理科考試研究,2019(2).
[3]薄云珊.變中找不變中點(diǎn)架“橋梁”——與中點(diǎn)有關(guān)的最值問題[J].中小學(xué)數(shù)學(xué)(初中版),2019(Z1).