程學(xué)芳
【內(nèi)容摘要】幾何圖形中點(diǎn)、線的運(yùn)動(dòng)造成了圖形面積以及線段長度的改變,這是目前中考中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的熱點(diǎn)問題,主要是以選擇題以及壓軸大題的形式出現(xiàn)。這類問題能夠通過求解析式的形式展開,為此,筆者對安徽省近幾年的中考題進(jìn)行了分析,總結(jié)了動(dòng)點(diǎn)問題的解題策略。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué)? 動(dòng)點(diǎn)問題? 解題
動(dòng)點(diǎn)問題指的是一個(gè)或者是多個(gè)點(diǎn)在特定區(qū)域內(nèi)移動(dòng),點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生各種量變化的實(shí)際問題。動(dòng)點(diǎn)可以分成線的運(yùn)動(dòng)以及點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),所以,動(dòng)點(diǎn)問題通常和函數(shù)、幾何等相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系,動(dòng)點(diǎn)問題通常能夠分成動(dòng)線型問題以及動(dòng)點(diǎn)型問題。
一、動(dòng)點(diǎn)問題的特殊化處理
近年來,中考中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)動(dòng)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中某個(gè)瞬間特殊狀態(tài)來確定不變量與變量,以此構(gòu)建方程模型,這便是動(dòng)中求靜,然后在利用靜止的問題有效的解決運(yùn)動(dòng)問題。
中考當(dāng)中的壓軸題通常和動(dòng)點(diǎn)問題直接相關(guān)的,經(jīng)常構(gòu)建在函數(shù)的前提下,并且將直角三角形、全等三角形、梯形以及矩形等相關(guān)圖形之間的變化以及凸型特殊形態(tài)有直接關(guān)系,具備較強(qiáng)的綜合性。所以,很多考生對于解決這類問題會(huì)感到非常困惑。在處理動(dòng)點(diǎn)問題的時(shí)候,要充分利用函數(shù)、解析幾何的有關(guān)知識(shí),分析動(dòng)點(diǎn)的動(dòng)靜關(guān)系,實(shí)現(xiàn)問題從復(fù)雜到簡單的轉(zhuǎn)變。
分析,將問題中給出的A、B兩點(diǎn)帶入到函數(shù)中,可以計(jì)算出a,b的數(shù)值。因?yàn)镃點(diǎn)是動(dòng)點(diǎn),因此四邊形OACB為一個(gè)普通四邊形,解題的思路通常是根據(jù)已知條件,把四邊形分解成不同的特殊圖形,計(jì)算面積之和。可以過A點(diǎn)做x軸垂線,將垂足設(shè)定為D(2,0),將C點(diǎn)與D點(diǎn)進(jìn)行連接,作CE⊥AD,CF⊥x軸,四邊形OACB面積為△BCD、△ACD以及△OAD的面積和,最終可以計(jì)算出S關(guān)于x函數(shù)解析式,并且按照x范圍,能夠計(jì)算出S最大值。
二、尋找動(dòng)點(diǎn)中的靜止條件
很多動(dòng)點(diǎn)問題在提問的時(shí)候,題目中會(huì)給出各種各樣的信息,這些信息中是否存在特殊狀態(tài),考生需要結(jié)合已知條件進(jìn)行細(xì)致的分析和證明,在給定的各種特殊狀態(tài)下,分析不同量之間的聯(lián)系。對于該類問題的處理,可以將動(dòng)點(diǎn)問題逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)靜止問題,處理滿足相關(guān)條件的特定時(shí)間點(diǎn)中的量的關(guān)系。
(2014,安徽)如下圖所示,六邊形每條邊長度均為a,P是BC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),PM∥CD與DE相較于N點(diǎn)。求,(1)∠MPN的數(shù)值;(2)試證PM+ PN=3a。
分析,使用平行線同位角互補(bǔ)的基本原理以及∠MPN=180°-∠BPM-∠NPH 的關(guān)系進(jìn)行求解。如果將B、E兩點(diǎn)用直線連接起來,其與PM會(huì)有一個(gè)交點(diǎn)H,根據(jù)六邊形性質(zhì),我們能夠分析得出PM+PN可以轉(zhuǎn)變成AB+BE,而AB與BE是六邊形的邊與對角線,可以得到一個(gè)確定的數(shù)值,最終能夠證明問題(2)。
將B、E兩點(diǎn)進(jìn)行連接,最終獲得BE,與MP相較于H點(diǎn),使用正六邊形幾何性質(zhì),能夠?qū)⑶笞CPM+PN=3a轉(zhuǎn)變?yōu)锳B+BE=3a的問題,最終得證。
解:(1)按照正六邊形的性質(zhì)和給出的PM∥AB,PN∥CD條件,∠MPN=180°-∠BPM-∠NPC,容易獲得∠MPN=60°。
(2)連接BE與MP相交于H點(diǎn),正六邊形當(dāng)中,PN∥CD,BE∥CD∥AF,因此BE∥PN∥AF。因?yàn)镻M與AB也是平行關(guān)系,因此HENP以及AMHB都是平行四邊形,而△BPH則是等邊三角形,由此可見,PM+PN= MH+HP+PN=AB+BE=3a。
結(jié)語
總而言之,動(dòng)點(diǎn)問題具有極強(qiáng)的綜合性,較多的知識(shí)點(diǎn),對于能力有著較高的要求,不僅有利于系統(tǒng)分析以及考查學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)中遇到的各種問題,分析問題產(chǎn)生的根源以及學(xué)生自身的能力缺陷,有利于培養(yǎng)學(xué)生的問題分析與解決能力。教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析與推理相關(guān)的問題,從中找出隱含的變量以及不變量關(guān)系,掌握運(yùn)動(dòng)過程中所存在的一些特殊位置與極端條件,從而揭示問題本質(zhì),并且將其逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨硭私獾臄?shù)學(xué)問題,保證問題能夠得到根本性的解決。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 劉青. 初中數(shù)學(xué)中一些動(dòng)點(diǎn)問題的歸類[J]. 數(shù)理化解題研究:初中版,2016 (12):2-2.
(作者單位:安徽省六安市第九中學(xué))