林康平
【摘 要】 動(dòng)點(diǎn)問題一直是困擾教師和學(xué)生的主要題型,它蘊(yùn)含諸多的數(shù)學(xué)思想,對(duì)學(xué)生的解題技巧與能力有一定的要求。本文筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐分析了初中數(shù)學(xué)動(dòng)點(diǎn)問題,并在此基礎(chǔ)上提出了具體的教學(xué)措施。
【關(guān)鍵詞】 初中數(shù)學(xué);動(dòng)點(diǎn)問題;解題指導(dǎo)
“動(dòng)點(diǎn)問題”是幾何教學(xué)的重點(diǎn),主要以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來探究圖形的變化,這類型題目考查的是學(xué)生對(duì)知識(shí)運(yùn)用的靈活性,可以真實(shí)地反映學(xué)生的數(shù)學(xué)水平和理解能力,是一種開放性題型。下面本文就以動(dòng)點(diǎn)問題這一關(guān)鍵詞進(jìn)行具體說明。
一、初中動(dòng)點(diǎn)問題教學(xué)
動(dòng)點(diǎn)問題涉及的知識(shí)范圍廣,而且包含著眾多的數(shù)學(xué)思想。對(duì)初中階段的學(xué)生來講,這部分內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)更直接、更明確,是對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思想和分析問題能力的考查。此外,在動(dòng)點(diǎn)問題的教學(xué)中,對(duì)學(xué)生也提出了一定的要求,不僅要求學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度,更要具備一定的邏輯思維,針對(duì)具體問題深入分析,以對(duì)癥下藥。
二、初中數(shù)學(xué)動(dòng)點(diǎn)問題的解題指導(dǎo)
1.以動(dòng)待靜,明確題目中的變與不變
以動(dòng)待靜就是在圖形不斷變化過程中明確不變量。在初中動(dòng)點(diǎn)問題的解答中存在很多不變因素,所以在解決動(dòng)點(diǎn)問題的過程中,一定要認(rèn)真觀察、找尋變量和不變量的關(guān)系,如此才能明確問題,找到解題思路。
例1:如圖1,已知矩形ABCD中,AD=8,CD=4,點(diǎn)E從D點(diǎn)出發(fā),沿線段DA以每秒1個(gè)單位的長(zhǎng)度向A點(diǎn)方向移動(dòng),與此同時(shí),點(diǎn)F從點(diǎn)C出發(fā),沿著射線CD方向以每秒2個(gè)單位的速度移動(dòng),當(dāng)B、E、F三點(diǎn)處在一條直線的時(shí)候,點(diǎn)E和點(diǎn)F停止運(yùn)動(dòng)。設(shè)點(diǎn)E的移動(dòng)時(shí)間為t(秒),試求當(dāng)t為何值的時(shí)候,兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。
例題分析:在這道題目中,無論點(diǎn)E和點(diǎn)F怎樣運(yùn)動(dòng),ED都平行于BC,由此可以得到兩個(gè)相似三角形,以此開展下面的解答:當(dāng)B、E、F三點(diǎn)在一條直線的時(shí)候,兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),從題目當(dāng)中可以明確知道:ED=t,BC=8,F(xiàn)D=2t-4,F(xiàn)C=2t。因?yàn)镋D∥BC,所以△FED∽△FBC,由此得到,進(jìn)一步得出,由此得出t=4。
2.以動(dòng)制動(dòng),用函數(shù)思想來解決問題
以動(dòng)制動(dòng)主要是借助函數(shù)的思想來描述動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)變化情況,通過對(duì)函數(shù)圖像的研究和分析,將其轉(zhuǎn)化為函數(shù)或方程,以實(shí)現(xiàn)解題的最終目的。
例2:在如圖2所示的正方形ABCD中,其邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),點(diǎn)P從點(diǎn)E出發(fā),沿E→A→D→C的路線移動(dòng),到C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。假設(shè)點(diǎn)P經(jīng)過的路徑長(zhǎng)為x,三角形CPE的面積為y,則下面哪個(gè)圖像能夠反映y和x的函數(shù)關(guān)系式:()。
例題分析:從題意中可以知道,隨著點(diǎn)P位置的變化,△CPE的面積也會(huì)出現(xiàn)變化。從題目中可以得出:點(diǎn)P和點(diǎn)E重合的時(shí)候,△CPE的面積為0,當(dāng)點(diǎn)P在EA上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,△CPE的高BC不變,其面積是x的一次函數(shù),會(huì)隨著x的增大而變大,當(dāng)x=2時(shí),面積最大為4;當(dāng)點(diǎn)P在AD邊上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,△CPE的底邊EC不變,則面積是x的一次函數(shù),面積隨x的增大而不斷增大,當(dāng)x=6時(shí),最大面積為8;點(diǎn)P在DC邊上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,△CPE的底邊EC不變,則面積是x的一次函數(shù),面積隨x的增大而不斷減小,最小面積為0,所以選C。
3.動(dòng)靜互相轉(zhuǎn)化,深刻把握運(yùn)動(dòng)中的特殊位置
當(dāng)數(shù)學(xué)動(dòng)點(diǎn)問題為求最大或最小值的時(shí)候,一般動(dòng)點(diǎn)都在這些特殊位置中。動(dòng)靜的互相轉(zhuǎn)化,抓住題目中隱含的圖形變化中靜下來的時(shí)刻,將特殊問題歸于一般問題,進(jìn)而抓住動(dòng)靜的聯(lián)系。在初中數(shù)學(xué)的動(dòng)點(diǎn)問題解答中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生采取逆向思維來尋求條件,從特殊到一般抓住解題的關(guān)鍵,由此優(yōu)化解題過程。
例3:如圖3,點(diǎn)P為半圓直徑AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),C為半圓的中點(diǎn),D為弧AC的三等分點(diǎn),若AB=2,則PC+PD的最短距離為多少?
例題分析:從題目中可以知道,AB的值是固定不變的,而PC和PD的長(zhǎng)度卻是不斷變化的,由此可以尋找點(diǎn)C關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)E,連接DE交AB于P,此時(shí)PC+PD的距離最短,并且PC+PD=PE+PD=DE,再根據(jù)C為半圓的中點(diǎn),D為弧AC的三等分點(diǎn),由此可以得到弧長(zhǎng)CD的度數(shù)為30o,角CDE為90o,由此便可以得出PC+PD的最短距離。
動(dòng)點(diǎn)問題涉及的知識(shí)點(diǎn),對(duì)學(xué)生的能力有一定的要求,不僅可以綜合考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況,還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題,以開展針對(duì)性教學(xué)。在解答動(dòng)點(diǎn)問題的時(shí)候,教師一定要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察和分析,找出題目中的變與不變,把握運(yùn)動(dòng)特殊位置關(guān)系,以有效轉(zhuǎn)化,解決數(shù)學(xué)問題。
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