王妮妮(大連市107中學(xué) 遼寧大連 116106)
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初中數(shù)學(xué)動點(diǎn)問題的解題策略
王妮妮
(大連市107中學(xué)遼寧大連116106)
摘要:動點(diǎn)問題通常會將一個大主題細(xì)化成若干個小問題,由淺入深,層層遞進(jìn),該題型有助于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用動態(tài)思維去分析問題、解決問題的能力。在解決動點(diǎn)問題時,首先必須把握好"動中有靜"的解題思想,通過動中求靜、確定問題中的不變關(guān)系,動靜互化,把握運(yùn)動中的特殊位置,以動制動,建立圖形中變量的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)而探索出解決問題的方法。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué)動點(diǎn)問題解題策略
動點(diǎn)問題是用“運(yùn)動和變化”的眼光去觀察和研究問題,挖掘運(yùn)動和變化的全過程。要求學(xué)生要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識,較好的閱讀理解能力以及較強(qiáng)的數(shù)學(xué)建模能力。解決動點(diǎn)問題一般需要經(jīng)歷觀察、思考、畫圖、推理、反思等實(shí)踐活動,需要去觀察、分析、概括所給的問題,找出其中不變的量和相等關(guān)系,揭示它的數(shù)學(xué)本質(zhì),并且轉(zhuǎn)化為我們熟悉的數(shù)學(xué)問題,從而解決問題。因其“綜合性強(qiáng),知識點(diǎn)多,對能力要求高”的特點(diǎn),它為考查初三不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和思維水平提供了平臺。
1.注重對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)
動點(diǎn)問題條件往往不少,在教學(xué)中不能就題論題,要引導(dǎo)學(xué)生逐步地分解問題,并歸納到解題步驟中去,題目中給出的條件是什么意思,對應(yīng)著哪個步驟,對每一個步驟中出現(xiàn)的,我們可以運(yùn)用學(xué)過的什么知識去解題,只有分析透徹了,下次學(xué)生遇到別的題目才能學(xué)著按照步驟去分析,才能避免出現(xiàn)“眉毛胡子一把抓”,不知道題目里出現(xiàn)的條件派什么用場的情況;數(shù)學(xué)的分類討論其實(shí)是思維深刻性的體現(xiàn),教師在教學(xué)中對根據(jù)什么分類,分類標(biāo)準(zhǔn)是否明確,還有沒有更好的分類方法,討論要盡可能地深入,不能點(diǎn)到為止,為以后的學(xué)習(xí)帶來隱患。
2.注重學(xué)生閱讀能力的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)的閱讀能力是一種很重要的數(shù)學(xué)能力,對于解決問題是有首當(dāng)其沖的關(guān)鍵作用。在平時的數(shù)學(xué)教學(xué)中,一般都是教師講,學(xué)生很少有時間去閱讀課本和相關(guān)資料,以至于有的學(xué)生看到文字就頭暈,就怕做或不做。所以,在教學(xué)中,加強(qiáng)數(shù)學(xué)閱讀的教學(xué)安排就顯得很有必要。另外,加強(qiáng)數(shù)學(xué)閱讀對學(xué)生自主學(xué)習(xí)也很有好處。
3.注重運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
在“動點(diǎn)問題”的教學(xué)中,因?yàn)閯狱c(diǎn)問題比較抽象,學(xué)生不容易進(jìn)行想象,教師往往用計(jì)算機(jī)來輔助教學(xué)。如,“幾何畫板”模擬圖形的運(yùn)動,也有缺點(diǎn),因?yàn)槲覀儾豢赡軙r刻都帶著計(jì)算機(jī),而且用了計(jì)算機(jī),學(xué)生只是看明白了,下次自己做還是不能夠合理分析。所以,在教學(xué)中,要用計(jì)算機(jī),但要適當(dāng)使用,最終還是要有要學(xué)生脫離計(jì)算機(jī),關(guān)鍵還是學(xué)生要學(xué)會分類作圖。
如圖1,A(0,2),B(2,0),C(2,2),線段OB上有一動點(diǎn)P,在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)以P為邊長作正方形APQR,試判斷三角形ACR的形狀,并說明理由。
圖1
解析:此題易證△AOP≌△ACR(SAS),即∠ACR=∠AOP=90°,故ACR是直角三角形。在教學(xué)中可繼續(xù)問學(xué)生:在點(diǎn)P從原點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)B的過程中,線段AP的數(shù)量大小如何變化?正方形APQR的大小如何變化?點(diǎn)R的位置如何變化?如果學(xué)生能答出以下結(jié)論,才算是該問題弄明白、想透徹了。從原點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)B的過程中,線段AP的長度越來越長;正方形APQR逐漸變大;點(diǎn)R的位置在直線CB上,且從點(diǎn)C逐漸向上運(yùn)動到(2,4)。這一運(yùn)動過程中始終不變的是∠ACR=90°。
如圖2,上題中如果點(diǎn)P運(yùn)動越過點(diǎn)B,在線段OB的延長線上運(yùn)動,若點(diǎn)P(m,0),試求線段BQ所在直線的解析式。
圖2
解析:此問易證△AOP≌△PTQ(AAS),
∴PT=AO=2,QT=OP=m;
∵P(m,0)∴OP=m,BP=m-2
∴BT=m-2+2=m,∴BT=QT,∴∠QBT=45°
∴BQT是等腰直角三角形,
∴易求線段BQ所在直線的解析式是:y=x-2
這一問題中隨著點(diǎn)P越過點(diǎn)B向右運(yùn)動,正方形APQR逐漸變大,但是蟻QBT始終是45°,點(diǎn)Q在定直線y=x-2上運(yùn)動。
例3,
①當(dāng)點(diǎn)E在CD上運(yùn)動時,如圖3。分別過點(diǎn)A、D作AF上BC于點(diǎn)F,DH上BC于點(diǎn)H,則四邊形ADHF為矩形,且AABF—ADCH,從而FH=AD=75,于是BF=CH=30?!郉H=AF=40。又QC=3t。從而QE=QC· tanC=3t·DH,CH=4t.∴s=SQCE=1/2QE·QC=6t2;
②當(dāng)點(diǎn)E在DA上運(yùn)動時,如圖4。過點(diǎn)D作DH上BC于點(diǎn)H,由①知DH=40,CH=30,又QC=3t,從而ED=QH=QC—CH=3t一30。
∴S=S0CDE=1/2(ED+QC)DH=120t-600。
評析:主要考查學(xué)生分類討論的思想,對用含有t的代數(shù)式表示線段的要求有了進(jìn)一步的提高。
4.動點(diǎn)問題的解題關(guān)鍵是:在運(yùn)動過程中找出變化的量與不變的量
1)解決動點(diǎn)問題的解題方法
動中覓靜:這里的“靜”就是問題中的不變量或不變關(guān)系,動中覓靜就是在圖形的運(yùn)動變化中探求問題中的不變量。
動靜互化:有些問題是求最值或者形成的特殊幾何圖形,其實(shí)就是在運(yùn)動變化的過程中,動點(diǎn)在某些特殊位置形成的特殊圖形或特殊的數(shù)量關(guān)系。動靜互化就是抓住靜的瞬間,把一般問題轉(zhuǎn)化成為特殊情況,從而找到“動”和“靜”的關(guān)系。
2)解決動點(diǎn)問題的基本步驟
總之,動點(diǎn)問題綜合性強(qiáng),知識點(diǎn)多,對能力的要求也高,既有助于系統(tǒng)地考查和分析學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的困難以及產(chǎn)生困難的原因和學(xué)生的能力缺陷,又有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、分類討論的能力以及發(fā)散思維能力,提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。教師在引導(dǎo)學(xué)生解決動點(diǎn)問題時,要引導(dǎo)學(xué)生主動觀察、分析、概括、推理所給的問題,從中找出隱含的不變量和變量關(guān)系,把握運(yùn)動中的某些極端位置和特殊位置,進(jìn)而揭示問題的數(shù)學(xué)本質(zhì),并將其轉(zhuǎn)化成熟悉的數(shù)學(xué)問題,使問題得到有效地解決。
參考文獻(xiàn):
[1]王中文。初中數(shù)學(xué)動點(diǎn)問題的解題策略卟讀與寫:教育教學(xué)刊,2012
[2]呂小利。關(guān)于初中數(shù)學(xué)解題策略的探討卟數(shù)理化學(xué)習(xí),2011
王妮妮,遼寧師范大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院2014教育碩士
作者簡介: