韓樂
摘 要:動(dòng)點(diǎn)問題一直是中考的難點(diǎn)和熱點(diǎn),考查起點(diǎn)較高,具有很大的挑戰(zhàn)性和思維價(jià)值,全面考查了學(xué)生數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程、分類討論等多種數(shù)學(xué)思想,對(duì)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力要求較高。主要介紹了構(gòu)成特殊圖形的動(dòng)點(diǎn)問題幾種情況,希望對(duì)實(shí)際教學(xué)及中考復(fù)習(xí)有一定的幫助。
關(guān)鍵詞:動(dòng)點(diǎn);轉(zhuǎn)化;分類
動(dòng)點(diǎn)問題是歷年來中考命題的熱點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中感覺最難的題型,所謂“動(dòng)點(diǎn)問題”是指題設(shè)圖形中存在一個(gè)或多個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們?cè)诰€段、射線或弧線上運(yùn)動(dòng)的一類題目。這類問題的解法策略有:(1)“動(dòng)中求靜,以靜制動(dòng)”是解決動(dòng)態(tài)幾何最有效的方法;(2)在“動(dòng)”中找到最恰當(dāng)?shù)奈恢谩办o”下來是解決問題的起點(diǎn);(3)在“靜”下來后,能抓住“靜”時(shí)的特征,尋找解決問題的突破口,是我們邁向成功的關(guān)鍵。
下面具體介紹幾種動(dòng)點(diǎn)問題的解法以供大家參考。
一、點(diǎn)動(dòng)構(gòu)成平行四邊形
這種題常常需要根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)“對(duì)角線互相平分”或平行四邊形判定定理中的“一組對(duì)邊平行且相等的四邊形為平行四邊形”,結(jié)合兩點(diǎn)之間的距離公式(或勾股定理)、中點(diǎn)公式、兩條直線平行的條件以及點(diǎn)在函數(shù)圖象上的含義來求解。
例1.如圖1所示,拋物線y=x2+x-4與x軸交于A、C兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)P為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q是直線y=-x上的動(dòng)點(diǎn),試探討:當(dāng)點(diǎn)Q在什么位置時(shí),以P、Q、B、O為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?
分析:這里有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),初步審題也許會(huì)感到無從下手,但仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn),這里有一個(gè)“不變量”O(jiān)B,其只可能有兩種身份:(1)平行四邊形的邊;(2)平行四邊形的對(duì)角線。設(shè)Q(m,-m),當(dāng)OB是平行四邊形的邊時(shí),線段PQ也為平行四邊形的邊,且OB與PQ為對(duì)邊,所以O(shè)BPQ,所以P(m,-m+4)或P(m,-m-4)。由于P在拋物線上,所以P點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)滿足函數(shù)解析式,分別代入求解,注意排除Q與O重合的情況;當(dāng)OB為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),PQ也為平行四邊形的對(duì)角線,所以線段OB的中點(diǎn)也是線段PQ的中點(diǎn),根據(jù)中點(diǎn)公式可以利用線段OB的中點(diǎn)坐標(biāo)和點(diǎn)Q的坐標(biāo)來表示出點(diǎn)P的坐標(biāo),同樣根據(jù)點(diǎn)P在拋物線上這一條件也可求出相應(yīng)的m的值。
二、點(diǎn)動(dòng)構(gòu)成梯形
這類題型通常根據(jù)梯形的定義(只有一組對(duì)邊平行)、直線平行(不平行)條件、直線傾斜程度(斜率)k以及函數(shù)圖象交點(diǎn)坐標(biāo)求法來解答。
例2.如圖2所示,拋物線y=x2-x與x軸交于A、O兩點(diǎn),點(diǎn)D(3,-2)為拋物線上的定點(diǎn),點(diǎn)M為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),試探討:當(dāng)點(diǎn)M在什么位置時(shí),以O(shè)、A、D、M為頂點(diǎn)的四邊形為
梯形?
分析:這里有三條定線段:OA、OD、AD,他們均可能作為梯形的底邊,因此討論的依據(jù)就是他們分別作為梯形的底邊時(shí)點(diǎn)M應(yīng)滿足的條件。以O(shè)D為梯形的底邊為例,當(dāng)OD為梯形的底邊時(shí),線段AM也為梯形的底邊,所以O(shè)D∥AM,且AD不平行OM,從而kOD=kAM,結(jié)合點(diǎn)A的坐標(biāo),求出直線AM的函數(shù)解析式,將其與拋物線的解析式聯(lián)立,求得M點(diǎn)的坐標(biāo),再檢驗(yàn)kAD是否等于kOM,如果kAD≠kOM,則所求出的點(diǎn)M的坐標(biāo)滿足題意,否則舍去該種情形。其余兩種情況依此進(jìn)行,問題即可迎刃而解。
三、實(shí)際問題應(yīng)用
(2012年安徽中考)如圖3,排球運(yùn)動(dòng)員站在點(diǎn)O處練習(xí)發(fā)球,將球從O點(diǎn)正上方2m的A處發(fā)出,把球看成點(diǎn),其運(yùn)行的高度y(m)與運(yùn)行的水平距離x(m)滿足關(guān)系式y(tǒng)=a(x-6)2+h。已知球網(wǎng)與O點(diǎn)的水平距離為9m,高度為2.43m,球場(chǎng)的邊界距O點(diǎn)的水平距離為18m。
(1)當(dāng)h=2.6時(shí),求y與x的關(guān)系式(不要求寫出自變量x的取值范圍)
(2)當(dāng)h=2.6時(shí),球能否越過球網(wǎng)?球會(huì)不會(huì)出界?請(qǐng)說明理由;
(3)若球一定能越過球網(wǎng),又不出邊界,求h的取值范圍。
我們只解答第(3)問,通過分析觀察,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這里的h實(shí)際上指的就是排球在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大高度,隨著h的變化,排球的運(yùn)動(dòng)軌跡(拋物線的位置)也在隨之不斷發(fā)生變化,這樣就給我們的解題帶來了一定的難度。但是只要我們認(rèn)真分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),這里恰好有兩個(gè)相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài):①排球恰好過網(wǎng);②排球恰好不過界(落地時(shí)恰好落在邊界線上)。排球恰好過網(wǎng),則當(dāng)排球到達(dá)球網(wǎng)正上方時(shí),排球的高度要比球網(wǎng)高,即×9+h>2.43;而要恰不過界,則排球的落地點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的距離要不比18米大或當(dāng)x=18時(shí)y小于或等于0。即即×144+h≤0,二者結(jié)合得h≥。
動(dòng)點(diǎn)問題作為中考考點(diǎn)已經(jīng)成為必然趨勢(shì),問題的背景是特殊圖形,考查問題也是特殊圖形,所以要把握好一般與特殊的關(guān)系;分析過程中,特別需要注意關(guān)注圖形的特殊性(特殊角、特殊圖形的性質(zhì)、圖形的特殊位置關(guān)系)。在復(fù)習(xí)過程中,我們應(yīng)做好這方面的復(fù)習(xí)工作。
參考文獻(xiàn):
[1]葛香虎.中考數(shù)學(xué)“動(dòng)點(diǎn)”型問題的解法剖析[J].新高考(升學(xué)考試),2015(12):28-29.
[2]明欣.兵分三路,去搶占中考數(shù)學(xué)“動(dòng)點(diǎn)”問題的制高點(diǎn)[J].新高考(升學(xué)考試),2016(12):12-13.
[3]馬濤.中考數(shù)學(xué)動(dòng)點(diǎn)問題研究[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2011(12):47-48.
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