仇玉海
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)學(xué)科的靈魂和精髓,是解決數(shù)學(xué)問題的根本策略。在解決與圓有關(guān)的問題時(shí),我們常用的數(shù)學(xué)思想方法有:分類思想、方程思想、轉(zhuǎn)化思想等。
一、分類思想
分類思想是研究解決數(shù)學(xué)問題的重要方法,它有利于培養(yǎng)同學(xué)們嚴(yán)謹(jǐn)周密的邏輯思維能力。解題時(shí)如果考慮不嚴(yán)密,理解不透徹,形成思維定式,就會(huì)產(chǎn)生誤解。
例1 如圖1,將一塊三角板放置在圓O中,點(diǎn)A、B在圓上,邊AC經(jīng)過圓心O,∠C為直角,∠ABC=60°,P為圓上異于A、B的點(diǎn),則∠APB的度數(shù)為()。
A.60° B.120°
C.30°或150° D.60°或120
解:連接OB,如圖2。
當(dāng)點(diǎn)P在優(yōu)弧AB上時(shí),如圖2,連接AP、BP。
∵OB=OA,∴∠OBA=∠OAB=30°。
∴∠AOB=120°?!唷螾=[12]∠AOB=60°。
當(dāng)點(diǎn)P′在劣弧AB上時(shí),連接AP′、BP′,∠AP′B=180°-60°=120°。
∴∠APB的值為60°或120°。故選D。
【點(diǎn)評(píng)】此題的點(diǎn)P有兩種可能,如果不注意點(diǎn)P所在的位置,就容易遺漏。本題旨在考查思考問題的邏輯性、周密性和全面性。
二、方程思想
方程思想是圓中重要的建模思想之一。抓住問題中的相等關(guān)系,我們能巧妙建立起已知量與未知量之間的關(guān)系,將相等關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程(組)。
例2 如圖3,AB是圓O的直徑,OD垂直于弦AC于點(diǎn)D,DO的延長線交⊙O于點(diǎn)E。若AC=[42],DE=4,則BC的長是()。
A.1B.[2]C.2D.4
解:∵AB是圓O的直徑,
∴∠C=90°。
∵OD⊥AC,
∴點(diǎn)D是AC的中點(diǎn)。
∴OD是△ABC的中位線。
∴OD∥BC,且OD=[12]BC。
設(shè)OD=x,則BC=2x。
∵DE=4,∴OE=4-x。
∴AB=2OE=8-2x。
在Rt△ABC中,由勾股定理,得AB2=AC2+BC2。
∴(8-2x)2=([42])2+(2x)2,解得x=1。
∴BC=2x=2。
故選C。
【點(diǎn)評(píng)】本題從分析問題的數(shù)量關(guān)系入手,適當(dāng)設(shè)定未知數(shù),研究數(shù)學(xué)問題中已知量和未知量之間的數(shù)量關(guān)系,再根據(jù)勾股定理建立方程模型得解。方程思想的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)就是使問題簡單化,方便我們解題。
三、轉(zhuǎn)化思想
轉(zhuǎn)化思想的本質(zhì)是把新問題盡可能轉(zhuǎn)化為能解決或較易解決的問題。轉(zhuǎn)化的基本功能是:化生疏為熟悉,化復(fù)雜為簡單,化抽象為直觀,化含糊為明朗。
例3 如圖4,點(diǎn)M、G、D在半圓O上,四邊形OEDF、HMNO均為矩形,EF=b,NH=c,則b與c之間的大小關(guān)系是()。
A.b>c B.b=c
C.c>b D.b與c的大小不能確定
解:連接OM、OD,如圖5。根據(jù)矩形的性質(zhì)即可作出判斷。
∵OEDF是矩形。
∴b=EF=OD。同理,c=OM。
∵OM=OD,∴b=c。
故選B。
【分析】本題利用了圓的常用輔助線作法,即連接半徑。根據(jù)矩形對(duì)角線相等的性質(zhì),把兩條線段的關(guān)系轉(zhuǎn)化為兩條半徑的關(guān)系。轉(zhuǎn)化不僅是一種重要的解題思想,也是一種最基本的思維策略,將復(fù)雜問題通過變換轉(zhuǎn)化為簡單問題,將難解的問題通過變換轉(zhuǎn)化為容易求解的問題。
(作者單位:江蘇省南京市南站中學(xué))