☉江蘇江陰市第二中學(xué) 徐燕君
一道“偽坐標(biāo)題”的命題商榷與變式改編
☉江蘇江陰市第二中學(xué) 徐燕君
近年來,我們在《中學(xué)數(shù)學(xué)》(初中版)閱讀了不少命題商榷類的文獻(xiàn),增長了見識,知道了中考題也不一定都是好題.比如,一類“偽坐標(biāo)系”的考題在不少文獻(xiàn)中多有批判,言之確鑿,看似函數(shù)問題,其實與函數(shù)圖像幾無關(guān)系,當(dāng)函數(shù)解析式求出之后,圖像上一些點的位置確定之后,就演變成幾何問題唱大戲.這類“偽坐標(biāo)系”問題在不少地區(qū)的考題中仍然頻繁上演.筆者近期就碰到一道中考??季淼膲狠S題,也屬這類“怪怪的考題”.以下先概述這道考題及求解思路,并跟進結(jié)構(gòu)反思,最后給出命題商榷和命題改編,供研討.
圖1
(1)求直線AB的解析式;
(2)設(shè)點P在直線AB上,△COP的周長最小時,求點P的坐標(biāo);
(3)若拋物線的對稱軸與x軸交于點D,直線l經(jīng)過點D且與AB平行,點E在線段AD上運動(不與A、D重合),點F在直線l上運動,且∠BEF=60°,比較線段BE與EF的大小,并證明你的結(jié)論.
(2)根據(jù)軸對稱最小值模式(光線反射原理)可構(gòu)造圖2分析,取點C關(guān)于AB的對秒點C′,連接OC′,交AB于點P,則點P為所求.
圖2
接下來是如何求點P的坐標(biāo),比如,走“解析路徑”是可以的,根據(jù)相似三角形(△COA∽△CHC′)可確定點C′的坐標(biāo),接著可解出直線OC′的解析式x.聯(lián)立直線OC′和AB的解析式,即可得點P的坐標(biāo).
殊途同歸:也可走幾何相似法求出點P的坐標(biāo),比如,構(gòu)造圖3,可獲得等邊三角形CEC′的結(jié)構(gòu)認(rèn)識,直線AB恰經(jīng)過等邊三角形的頂點E.利用△OAP∽△C′EP,結(jié)合相似比可求出點P的橫、縱坐標(biāo).
圖3
(3)先構(gòu)造圖4分析,線條繁多,思路較難獲得,我們可以確認(rèn)幾個信息:△ABD是等邊三角形,∠BDF=60°.
現(xiàn)在把圖形的無關(guān)線條刪減成圖5這樣的結(jié)構(gòu):
在圖5中,等邊△ABD中,點E為AD邊上一點,∠BEF=60°,邊EF交△ABD的外角平分線于F.在AB邊上取一點G,構(gòu)造等邊三角形AGE,從而只要證△BEG≌△EFD即可實現(xiàn)問題突破.
圖4
圖5
解后反思:第(2)、(3)問分別對應(yīng)著兩個基本圖形,即:光線反射原理;等邊三角形為背景的一類全等問題.以下就是一類典型問題及其變式:
同類題鏈接:如圖6,已知△ABC與△CDE都是等邊三角形,點B、C、D在一條直線上,點P為直線BC上一動點,且∠APQ=60°,PQ交直線CE于點Q,連接AQ.
我們知道,當(dāng)點P在邊BC上、BC的延長線上時,都可證得△APQ是等邊三角形.
圖6
圖7
同類題拓展:如圖7,點A、B、E在同一直線上,作正方形ABCD、正方形BEMN,點P為AB邊上一點,連接PD,過點P作PQ⊥PD,交直線BM于點Q,一定有線段PD、PQ是相等的;如果連接DQ,則可證△PDQ是等腰直角三角形.
1.偽坐標(biāo)系問題從表面上看是綜合考查,實則貌合神離.
網(wǎng)上一些所謂的以二次函數(shù)為載體的綜合題,其中大量屬于偽坐標(biāo)系問題,就如上文中的考題一樣,當(dāng)拋物線明確之后,各個交點隨之確定,進一步的設(shè)問探究與函數(shù)、函數(shù)圖像都無關(guān).這種題目看似以二次函數(shù)或圖像為平臺展開設(shè)問,實質(zhì)上函數(shù)題干信息已提前枯萎,后面生長出去的問題已無關(guān)函數(shù).
2.繁雜的幾何構(gòu)造不宜組合在綜合題中.
一般來說,根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗,學(xué)生在限時獨立完成的考場上答題時最怕的是在代數(shù)幾何綜合題中遇到需要復(fù)雜構(gòu)造的幾何問題,有時單獨把這種幾何題分離出來,答題效果會好很多.就如上面提到的圖6、圖7的證明,但是將其融合在拋物線為背景的所謂的綜合題中,能在較短時間內(nèi)順暢地獲得思路的學(xué)生少之又少.
3.深刻理解函數(shù)概念,在函數(shù)本質(zhì)處設(shè)問考查.
近年來,章建躍教授提出的“三個理解”(理解數(shù)學(xué),理解學(xué)生,理解教學(xué))“搔到癢處”,得到一線教師的廣泛共鳴,一個顯著標(biāo)志是,在中國知網(wǎng)上以“三個理解”為關(guān)鍵詞、主題詞檢索初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究文章時,會出現(xiàn)大量的相關(guān)文章,特別是以案例跟進式研究文獻(xiàn)居多.對于函數(shù)綜合題來說,我們認(rèn)為命題者應(yīng)該基于深刻理解函數(shù)概念的基礎(chǔ),在函數(shù)本質(zhì)處設(shè)問,比如,函數(shù)中的參數(shù)問題、函數(shù)的增減性、函數(shù)的最值、函數(shù)中的數(shù)形結(jié)合分析法等.知易行難,下面我們給出一道改編題,供研討:
(1)當(dāng)點D與點A關(guān)于拋物線的對稱軸對稱時,求S的值;
(2)當(dāng)點D位于什么位置時,S取得最大值?求出D點的坐標(biāo)與S的最大值;
(3)若點M是直線AB上一個動點,當(dāng)△COM的周長最小時,求M點的坐標(biāo).
圖8
命題研究是教學(xué)研究中的一個基本問題,命題時首先要確立正確的命題“價值觀”,如果認(rèn)為各級考卷中的題都是權(quán)威的、正確的,網(wǎng)上、教輔上流行的都是好的題目,那么自己的命題往往會走偏方向.通過精研數(shù)學(xué),理解數(shù)學(xué),深入理解教材上的概念、例題和習(xí)題設(shè)計的意圖,知道“好的題目”(章建躍語)追求簡潔、易懂、深刻、與上下左右充滿關(guān)聯(lián),等等,則自己的命題成果很有可能會引領(lǐng)學(xué)生理解數(shù)學(xué)、感悟本質(zhì),善莫大焉.
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