宋成學
新疆生產建設兵團第六師教育局教研室
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探究《解直角三角形的應用》講解方法
宋成學
新疆生產建設兵團第六師教育局教研室
利用解直角三角形來解決實際問題在新疆初中學業(yè)水平考試中的出題頻率很高,分值也較大,因此,解直角三角形可以說是初中階段的考察的一個重要的內容。對于學生來說,這是必須讓學生掌握的。而對于老師來說如何對本知識點進行講解,是值得進行研究的。解直角三角形的重點是讓學生學會數(shù)學思想。數(shù)學思想是解決數(shù)學問題的靈魂,在初中數(shù)學中蘊含著豐富的數(shù)學思想方法,需要我們去挖掘并應用于解題過程。本節(jié)所用的數(shù)學思想有:分類思想、方程思想和轉換思想。分類思想,就是當被解決的問題包含兩種或兩種以上的可能情況時,則需要按不同的情況分類來解決的一種思想方法;方程思想是一種重要的解題思想方法,在解決與直角三角形和相似三角形有關計算問題,往往從問題中構造方程,通過解方程解決問題;轉化思想是數(shù)學問題的一種重要的思想方法,轉化思想把未知的轉化為已知的、把抽象的轉化為具體的、把一般轉化為特殊等等,都是轉化思想的重要體現(xiàn)。
《解直角三角形的應用》一節(jié)共需兩個課時,但如何利用這兩個課時讓學生很好的掌握本節(jié)知識,這需要教師對本節(jié)課進行典型事例匯總,總結出本節(jié)在中考中??碱}型的演變和典型圖形。對于解直角三角形的考題而言,大多都是雙直角三角形的習題,雙直角三角形是指一條直角邊重合,另一條直角邊共線的兩個直角三角形。解這類問題的基本思路是:運用“遇斜化直”的數(shù)學思想,即通過作輔助線(斜三角形的高線)把它轉化成為雙直角三角形問題,然后根據(jù)已知條件與未知元素之間的關系,利用解直角三角形的知識來求解下面就如何對本節(jié)知識點進行整合談談自己的觀點。
人教版九年級數(shù)學下冊第28.2.2應用舉例中共給出了兩個例題,其中比較重要的是第二個例題:
例題:熱氣球的探測器顯示,從熱氣球看一棟高樓頂部的仰角為30°,看這棟高樓底部的俯角為60°,熱氣球與高樓的水平距離為120m,這棟高樓有多高?
本題考察的是題中有兩個直角三角形時的分析方法,這類題型的掌握對學生后期的學習和訓練提供的很多幫助,因為,很多情景和題型都是有本題演變而來。
例如:第76頁的例5:如圖,一艘海輪位于燈塔P的北偏東65°方向,距離燈塔80海里的A處,它沿正南方向航行一段時間后,到達位于燈塔P的南偏東34°方向上的B處,這時,海輪所在的B處距離燈塔P有多遠?(結果取整數(shù))
如果教師在講解中把第一個例題講解透徹,作為典型圖例模型,讓學生理解分析這種圖例的結題方法,那么,76頁的例5,學生就會自己輕松的解決,因此,我們在教學中,總結第一個解直角三角形的應用典型圖例模型一:
本模型有兩種設問方式:(1)已知AB和兩個角,求BD;(2)已知AC和兩個角,求BD。
通過例題來總結圖例模型是一種對教材整合的方法,但除了例題,教材中的練習題我們也不能忽視。例如,教材第76頁的練習1:
如圖,建筑物BC上有一旗桿AB,由距BC40m的D處觀察旗桿頂部A的仰角為50°,觀察底部B的仰角為45°,求旗桿的高度。
這一試題的圖例特征也是我們在試卷中經常見到的一種,它的情景不僅僅是在測量建筑物的高度上,在航海航空方面的習題中也是經常見到的,例如課本教材第77頁的練習第一題:海中有一個小島A,它的周圍8海里范圍內有暗礁,漁船跟蹤魚群由西向東航行,在B點測得小島A在北偏東60°方向上,航行12海里到達D點,這時測得小島A在北偏東30°方向上,如果漁船不改變航線繼續(xù)向東航行,有沒有觸礁的危險?
這個圖例的設問情景有很多,再比如測量類的:某中學九(2)班數(shù)學活動小組利用周日開展課外實踐活動,他們要在湖面上測量建在地面上某塔AB的高度.如圖3,在湖面上點C測得塔頂A的仰角為45°,沿直線CD向塔AB方向前進18米到達點D,測得塔頂A的仰角為60°.已知湖面低于地平面1米,請你幫他們計算出塔AB的高度(結果保留根號)。
這類試題的分析也主要是圍繞解兩個直角三角形來進行的,但在解直角三角形的過程中運用了方程的思想,比如最后一題的解題方法為:延長CD交AB的延長線于E,則AE⊥CE。
設AB=x,在Rt△ADE中,因為AE=x+1,∠AED=60°,
在Rt△ACE中,因為∠C=45°,所以CE=AE=x+1,
通過設塔構造方程解決問題,使問題易于理解.同時本題也體現(xiàn)了一種建模思想.因此,我們可以把這類試題圖例作為第二個典型模型進行講解。
通過這兩個典型圖例模型的講解,可以比較系統(tǒng)的讓學生掌握利用解直角三角形來解決實際問題的方法。遇到類似的問題,可以引導學生巧妙的作出輔助線,將問題轉化成這兩個典型圖例模型,從而,達到學生自己解決問題的目的,也體現(xiàn)了數(shù)學建模中將未知問題轉化成已知問題的基本思想。