范志文
【摘要】數(shù)學(xué)中考復(fù)習(xí)教學(xué)是初中教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),從歷年的復(fù)習(xí)情況看,仍有相當(dāng)一批教師復(fù)習(xí)思路不清,方法不當(dāng),導(dǎo)致效果不明顯.筆者結(jié)合多年初三教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出數(shù)學(xué)中考復(fù)習(xí)應(yīng)研究試題,提煉出典型模型、結(jié)論、方法,形成解題經(jīng)驗(yàn)的模塊與網(wǎng)絡(luò),提升復(fù)習(xí)的效益.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)中考復(fù)習(xí);典型模型;典型結(jié)論;典型方法
中考試題都是經(jīng)過(guò)命題專(zhuān)家在課標(biāo)、教材的指引下精心設(shè)計(jì)的,只有深入其中去思考、去體會(huì)、去研究,才會(huì)發(fā)現(xiàn)其引導(dǎo)功能和教學(xué)價(jià)值,進(jìn)而加深對(duì)課標(biāo)和教材的理解,使教師的教學(xué)工作游刃有余.
初三復(fù)習(xí)教學(xué)中不妨多提煉一些解題的典型模型、典型結(jié)論經(jīng)、典型方法,取一些易懂、易記的名字,形成模塊,織成一張大網(wǎng),覆蓋問(wèn)題的核心,達(dá)到以不變應(yīng)萬(wàn)變.
一、追“本”溯源模型拓展
“以教材為根本”一直是中考數(shù)學(xué)命題的一大特色.最短問(wèn)題同樣在教材上有著明確的例題或影子,中考中形式各異的考題一般都是從教材出發(fā),再加以引申和改編.
例1已知,如圖1,點(diǎn)M在銳角∠AOB的內(nèi)部,在OB邊上求作一點(diǎn)P,使得點(diǎn)P到點(diǎn)M的距離與點(diǎn)P到OA的距離之和最小.
解析如圖2,作M關(guān)于直線OB的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)M1,作M1Q⊥OA,交OB于點(diǎn)P,則點(diǎn)P為所求點(diǎn),連接PM,此時(shí)PM+PQ為最小.
教材原型探究“造橋選址”:如圖3,A和B兩地在一條河的兩岸,現(xiàn)要在河上造一座橋EF,橋造在何處才能使從A到B的路徑最短?(假定河的兩岸是平行的直線,橋要與河垂直)
解析如圖4,過(guò)點(diǎn)A作直線垂直于河邊,在直線上截取AC等于橋長(zhǎng),然后,連接CB交河邊于點(diǎn)F,最后,過(guò)點(diǎn)F作FE垂直于河邊.則EF即為所求的架設(shè)橋的地點(diǎn).分析出“AE+BF”轉(zhuǎn)化為“CF+FB”,從而實(shí)現(xiàn)了問(wèn)題的求解.
例2已知,如圖5,∠MON=30°,A為OM上一點(diǎn),OA=5,D為ON上一點(diǎn),OD=12,C為射線AM上任意一點(diǎn),B為線段OD上任意一點(diǎn),求拆線AB-BC-CD的長(zhǎng)度的最小值.
解析如圖6,作點(diǎn)D關(guān)于OM的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D′,作點(diǎn)A關(guān)于ON的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′,連接A′D′,分別交OM、ON于點(diǎn)C、B,則拆線長(zhǎng)最小值為AB+BC+CD=A′B+BC+CD′=A′D′.在直角三角形A′OD′中,∠A′OD′=90°,OD′=12,OA′=5,所以A′D′=13,即折線AB-BC-CD的長(zhǎng)度的最小值為13.
教材原型探究“將軍飲馬”:
如圖7,將軍每天從軍營(yíng)A出發(fā),先到河邊飲馬,然后,再去河岸同側(cè)的軍營(yíng)B開(kāi)會(huì),應(yīng)該怎樣走才能使路程最短?
解析如圖8作點(diǎn)A關(guān)于河岸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A1,連接A1B,交河岸于P點(diǎn),邊接AP,則AP+PB就是最短路徑.很顯然“AP+PB”最小轉(zhuǎn)化為“A1P+PB”最小,利用“兩點(diǎn)之間線段最短”.
通過(guò)教材原型探究可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到“兩點(diǎn)之間,線段最短”和“垂線段最短”是最短問(wèn)題的核心依據(jù);充分掌握“平移、旋轉(zhuǎn)、翻折”等基本方法;熟練運(yùn)用“作圖、計(jì)算、推理”等基本手段,而且讓學(xué)生明白了知識(shí)的真諦,成就了解題的大智慧.
二、且做且思提煉結(jié)論
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是“隨機(jī)而發(fā)”,從而使解題變得快速而精確,充滿穿透力.提煉“基本結(jié)論”是解題高效的最好保障.當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)自覺(jué)地反思、推進(jìn)、提煉的時(shí)候,解題將會(huì)充滿樂(lè)趣.
例3如圖9,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(6,0),B(0,6),動(dòng)點(diǎn)C在半徑為3的⊙O上,當(dāng)點(diǎn)C在⊙O上運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),△ABC的面積最大?并求出△ABC的面積最大值.
解析如圖10,因?yàn)椤鱋AB為等腰直角三角形,所以AB=2OA=62.當(dāng)點(diǎn)C到AB的距離最大時(shí),△ABC的面積最大.
過(guò)O點(diǎn)作OD⊥AB于D,OD的反向延長(zhǎng)線交⊙O于C,此時(shí)點(diǎn)C到AB的距離最大.OD=1〖〗2AB=32,所以CD=OC+OD=3+32.
△ABC的面積為12AB·CD=12×62×(3+32)=92+18.
提煉結(jié)論如圖11,直線l與⊙O相離,線段OP⊥l,垂足為P,交⊙O于點(diǎn)M,PO的延長(zhǎng)線交⊙O于點(diǎn)N,則⊙O上各點(diǎn)到直線l的距離中,最小距離是PM,最大距離是PN.
例4如圖12,在Rt△AOB中,OA=OB=32,⊙O的半徑為1,點(diǎn)P是AB邊上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作⊙O的一條切線PQ(點(diǎn)Q為切點(diǎn)),則切線PQ的最小值為.
解析如圖13,連接OP,OQ.由PQ是⊙O的切線,得QO⊥PQ.由勾股定理,得PQ=OP2-OQ2.因?yàn)镺Q=3,是定值,所以當(dāng)OP最小時(shí),線段PQ最小,即當(dāng)PO⊥AB時(shí),線段PQ最短.
在Rt△AOB中,OA=OB=32,所以AB=2OA=6,OP=OA·OB AB=3.
所以PQ=OP2-OQ2=32-12=22.即PQ的最小值為22.
提煉結(jié)論直線l與半徑為r的⊙O相離,圓心O到直線l的距離為d,點(diǎn)P為直線l上任一點(diǎn),PA與⊙O相切于點(diǎn)A,則PA的最小值是d2-r2.
顯然,有了這些結(jié)論的提煉,解題方向更加明確,并且可以借鑒這些結(jié)論舉一反三,觸類(lèi)旁通,輕松解決同一類(lèi)型的數(shù)學(xué)問(wèn)題.基本結(jié)論無(wú)窮盡,常做有心人,且思且提煉.
三、舍繁求簡(jiǎn)優(yōu)化方法
教學(xué)過(guò)程中既要關(guān)注方法的多樣化,又對(duì)方法進(jìn)行優(yōu)化,那么教學(xué)效果定能明顯提高.通過(guò)方法比較,使學(xué)生從多個(gè)角度思考問(wèn)題,形成多樣化的問(wèn)題解決意識(shí),又幫助學(xué)生舍繁求簡(jiǎn),歸納提煉了思考問(wèn)題的基本方法和途徑.
例5如圖14,△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,D,E,F(xiàn)分別在AB,BC,AC上,DE⊥BC,DF⊥AC,則EF的最小值是.
方法優(yōu)化如圖15,連接CD,由題設(shè)可知四邊形FDEC為矩形,則CD=EF,故EF的最小值可轉(zhuǎn)化為求CD的最小值,所以當(dāng)CD⊥AB時(shí),CD最小,利用“等積法”易求出此時(shí)CD的最小值為4.8.
例6如圖16,△ABC中,AB=7,BC=8,AC=9,過(guò)△ABC的內(nèi)切圓圓心I作DE∥BC,分別與AB,AC相交于點(diǎn)D,E,求DE的長(zhǎng).
3.方法優(yōu)化如圖17,連接BI,CI,因?yàn)椤袸為△ABC的內(nèi)切圓,所以∠DBI=∠CBI.因?yàn)镈E∥BC,所以∠DBI=∠IBC,∠DBI=∠DIB,所以DI=DB.同理IE=EC,所以DE=DI+IE=DB+EC.所以△ADE的周長(zhǎng)=AD+DE+AE=AD+DB+CE+AE=AB+AC=16.因?yàn)镈E∥BC,所以△ADE∽△ABC.所以C△
例7如圖18,已知四邊形ABCD為直角梯形,且AB=BC=2AD,PA=1,PB=2,PC=3,求直角梯形ABCD的面積.
解法如圖19,作PM⊥AB,PN⊥BC,垂足分別M,N.
設(shè)AB=m,PM=x,PN=y,
則x2+y2=4,x2+(m-y)2=1,(m-x)2-y2=9, 解得m2=5±22.由題設(shè)取m2=5+22,
方法優(yōu)化如圖20,將△APB繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得△CBE.連接PE,則△PBE為等腰直角三角形,∠PEB=45°,所以PE2=BP2+BE2=8,EC2=1.所以PE2+CE2=9=PC2,故∠PEC=90°,∠BEC=135°,作BF⊥CE交CE延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,則∠BEF=45°,
一個(gè)好的解題方法,一定有方法常用、思路常見(jiàn)、運(yùn)算簡(jiǎn)潔等特征,以上三個(gè)例題的優(yōu)化方法正是如此,不僅大大簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程,解題中所涉及的知識(shí)與方法都是平時(shí)學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn),反復(fù)用到了.通過(guò)這種對(duì)比,能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的欲望,從不同的角度去研究一個(gè)題目的解法,尋找更有價(jià)值的解題方法,從而大大提升自身的數(shù)學(xué)水平和解題能力.
初三復(fù)習(xí)教學(xué)中,如果復(fù)習(xí)思路不清,方法不當(dāng),學(xué)生負(fù)擔(dān)就會(huì)過(guò)重,總體效果也不明顯,所以復(fù)習(xí)中應(yīng)關(guān)注基礎(chǔ),構(gòu)建模塊,突出專(zhuān)題,提煉典型模型、典型結(jié)論、典型方法才能在復(fù)習(xí)中提高學(xué)生,才能提高復(fù)習(xí)效率.
【參考文獻(xiàn)】
[1]范建兵.追“本”溯源,品味“最短問(wèn)題”[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2014(6):94-96.
[2]田傳弟.聚焦中考熱點(diǎn)之圓中的幾何最值問(wèn)題[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2014(8):81-82.