摘要:平面內(nèi)圓與多邊形問題是中考,高考常見題型,中考常以平面圖形中幾何方法處理解決,高考中常與三角、不等式、向量等代數(shù)問題結(jié)合求解,是一類難度較大的題目.解決此類題目的方法多樣,但選取不同的策略,會(huì)造成求解的難度不一,本文一道高三診斷性試題的求解出發(fā),談?wù)劥祟悊栴}的解題策略.
關(guān)鍵詞:最值;圓;策略
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0333(2021)28-0031-02
問題呈現(xiàn)如圖1,兩同心圓圓心為O,r=6,r=8,矩形ABCD內(nèi)接于圓,AB,CD分別為兩圓的弦,求矩形ABCD面積最大值?(2021年四川省數(shù)學(xué)會(huì)高三模擬測(cè)試題)
分析本題為2021年四川省數(shù)學(xué)會(huì)命制的高三文科模擬測(cè)試題填空壓軸題,求解本題時(shí)學(xué)生對(duì)平面幾何相關(guān)知識(shí)忘記太多,對(duì)問題轉(zhuǎn)化的能力欠缺,求解四邊形面積策略單一(轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度之積),計(jì)算量大,利用不等式相關(guān)知識(shí)不易處理.下面我們從不同角度探究一下本題的解法策略.
評(píng)注將四邊形面積轉(zhuǎn)化為三角形面積,利用三角形面積公式S=1/2ah.本題易知三角形AOD的一邊為定值,高在變化過程中有最大值為另一條邊,將面積最值問題轉(zhuǎn)化為三角最值問題,簡(jiǎn)潔明了,思維清晰,是初中學(xué)生最易想到解決問題的方法.
評(píng)注將四邊形面積轉(zhuǎn)化為三角形面積,利用三角形面積公式S=1/2absinC.本題易知三角形AOD有兩條邊為定值,故將三角形面積最值轉(zhuǎn)化為角度的正弦值最值,將面積最值問題轉(zhuǎn)化為三角最值問題,簡(jiǎn)潔明了,思維清晰
評(píng)注直接利用邊長(zhǎng)之積求四邊形面積直觀明晰,利用題目中圓內(nèi)相關(guān)關(guān)系找到兩邊之間關(guān)系,通過同一未知數(shù)代換,這一種求解策略解題時(shí)易思維入手,但運(yùn)算較為不易,若不利用柯西不等式則極不方便求解最值,對(duì)考生不等式知識(shí)要求較高.
評(píng)注將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)中三角問題求解,是由初中到高中思維能力提升的一個(gè)標(biāo)志,利用同一長(zhǎng)度建立不同角度之間的等量關(guān)系,進(jìn)而將幾何問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)最值求解.充分利用角度之間的等量關(guān)系,利用三角變換,輔助角公式將三角函數(shù)化為“三個(gè)一”(同一角度、同一函數(shù)、一次式)便于求解.
從初中平面幾何到高中解析幾何的學(xué)習(xí),實(shí)質(zhì)上是從幾何到代數(shù)的一個(gè)學(xué)習(xí)大一統(tǒng),從不同角度去思考平面圖形的相關(guān)性質(zhì),充分利用數(shù)形結(jié)合,簡(jiǎn)化思維,提升運(yùn)算能力.利用三角,向量,不等式、函數(shù)等策略去思考與圓相關(guān)問題,其本質(zhì)上殊途同歸,但能起到事半功倍的效果,雖解法策略有所不同,但本質(zhì)上均利用了化歸與轉(zhuǎn)化的思想,殊途同歸.
參考文獻(xiàn):
[1]李良.初等數(shù)學(xué)最值問題的解法探討[J].中學(xué)教學(xué)參考,2021(02):20-22.
[責(zé)任編輯:李璟]
作者簡(jiǎn)介:李小蛟(1984.10-),男,本科,中學(xué)高級(jí)教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.
基金項(xiàng)目:本文為成都市名師專項(xiàng)課題《初高中數(shù)學(xué)銜接與教材整合實(shí)踐探究》(編號(hào)CY2018M30)研究成果.