張愛(ài)群
[摘? 要] 圓部分問(wèn)題除了題干給出的條件外,圖形中還包含了較多的隱含條件,這就要求學(xué)生在審題的過(guò)程中兩者兼顧. 文章列舉了解決圓問(wèn)題的兩種解題策略,并結(jié)合實(shí)例做了審題分析,為學(xué)生審題能力的培養(yǎng)提供參考依據(jù).
[關(guān)鍵詞] 圓;審題能力;策略探究
平面幾何是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,它對(duì)學(xué)生的抽象思維有一定的要求,很多學(xué)生在平面幾何面前存在較為強(qiáng)烈的畏懼情緒. 在平面幾何部分的內(nèi)容中,圓作為該部分的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),出題角度較為靈活,涵蓋的知識(shí)面較為廣泛,是教師教學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,很多學(xué)生在該類問(wèn)題屢屢出錯(cuò),其主要原因就是審題不清. 在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,為了提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)試能力,教師往往會(huì)采用題海戰(zhàn)術(shù),有的還會(huì)總結(jié)綜藝類問(wèn)題的解題方法和技巧,但在“圓”部分的解題中,有些學(xué)生還是大量出錯(cuò),這就是沒(méi)有注重學(xué)生在“圓”部分審題能力的培養(yǎng). 審題是學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)的第一步,想要準(zhǔn)確解答數(shù)學(xué)問(wèn)題,審清題意是關(guān)鍵.
去粗取精策略
很多“圓”部分的數(shù)學(xué)問(wèn)題并不是精練準(zhǔn)確的,它們給出的信息含量較大. 此外,除了題目中給出的已知條件外,受圓自身特點(diǎn)的影響,其圖形自身也含有大量的蘊(yùn)含信息,這就需要學(xué)生從復(fù)雜的題干中提取有用的解題信息. 如果學(xué)生在審題過(guò)程中不能夠準(zhǔn)確把握這些信息,厘清這些信息,就會(huì)陷入解題困境,導(dǎo)致解題出錯(cuò). 因此,在審題過(guò)程中,去粗取精,尋找關(guān)鍵信息是培養(yǎng)學(xué)生審題能力的基礎(chǔ).
例1? 如圖1,圓O的半徑為5,AB,CD分別是圓O的兩條弦,其中AB=8,CD=6,MN是圓O的直徑,AB⊥MN交MN于點(diǎn)E,CD⊥MN交MN于點(diǎn)F,P為EF上的任意一點(diǎn),那么PA+PC的最小值是多少?
審題分析:題目中“P為EF上的任意一點(diǎn),那么PA+PC的最小值是多少”成為一個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,無(wú)形之中給題目增加了難度. 學(xué)生在審題的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn),題干中幾乎所有的信息都是圍繞AB和CD來(lái)展開(kāi)的,但是依然需要學(xué)生去抓住解題的關(guān)鍵信息“MN是圓O的直徑,AB⊥MN,CD⊥MN”,這時(shí)就可以根據(jù)圓自身的對(duì)稱性的特點(diǎn)得出PC=PD,那么原題就可以轉(zhuǎn)變?yōu)榍驪A+PD最小值的問(wèn)題了,這樣就可以順利求解.
例2? 如圖2,圓O的直徑AB=6,E,F(xiàn)將AB分成三等份,M,N是弧AB上的兩點(diǎn),且∠MEB=∠NFB=60°,那么EM+FN是多少?
審題分析:題干中僅通過(guò)“E,F(xiàn)將AB分成三等份,∠MEB=∠NFB=60°”去求EM+FN的值難度較大. 通過(guò)“E,F(xiàn)將AB分成三等份”這一條件就可以得出OE=OF, 又由∠MEB=∠NFB=60°就可以推出EM∥FN,這是解決這一問(wèn)題的首要關(guān)鍵點(diǎn). 然后,根據(jù)圓的對(duì)稱性延長(zhǎng)ME到點(diǎn)P,那么PE=FN,于是就將求EM+FN的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求PM的問(wèn)題,題目就顯得非常簡(jiǎn)單了. 如果學(xué)生在解題過(guò)程中,只是關(guān)注題目的表面信息,做不到去粗取精,那么整個(gè)題目的解題過(guò)程就會(huì)非常煩瑣,甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤. 由此可見(jiàn),審清題意在解題過(guò)程中非常關(guān)鍵.
例3? 如圖3,在圓O中,P是弦AB上一點(diǎn),連接OP,并作PC⊥OP,點(diǎn)C落在圓O上,如果AP=8,PB=2,那么PC多長(zhǎng)?
審題分析:該問(wèn)題的題干信息相對(duì)較為簡(jiǎn)潔,如果因此粗心大意,不能夠做到去粗取精也是難以找到問(wèn)題的突破口. 題目要求PC的長(zhǎng)度,但是題干給出的信息只有PC⊥OP,AP=8,PB=2,這就顯得有些困難. 如果學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解PC⊥OP這一關(guān)鍵信息,就可以非常容易地完成求解. 延長(zhǎng)CP交圓O于點(diǎn)M,根據(jù)垂徑定理就可以得知MP=PC. 又因?yàn)镸C和AB是兩條相交弦,根據(jù)相交弦定理就可以輕易地求出PC的長(zhǎng)度. 在這一類題目中,圓的垂徑定理是解題的重要突破口,但是題目中很少能夠直接提示學(xué)生,這就需要學(xué)生能夠去粗取精提取題目中的關(guān)鍵信息,審清題目.
審題過(guò)程中,學(xué)生如果能夠做到去粗取精抓住關(guān)鍵信息,這不僅能夠幫助學(xué)生完成審題,還能夠拓展學(xué)生的解題思維,能夠發(fā)現(xiàn)解題的新角度. 通過(guò)對(duì)關(guān)鍵信息的分析,能夠有效地降低題目的難度,給學(xué)生提供更加便捷的解題思路.
等價(jià)變換策略
能夠?qū)?shù)學(xué)問(wèn)題中的不同語(yǔ)言進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)化是學(xué)生審題的基本技能,在審題過(guò)程中,不僅要求學(xué)生能夠?qū)㈩}干中的文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言,還要能夠?qū)︻}目中的條件進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換. 尤其是在圓部分的問(wèn)題審題中,要能夠透過(guò)圖形,翻譯里面的集合信息,結(jié)合題干中的已知信息進(jìn)行等價(jià)交換,這樣才能夠準(zhǔn)確地把握考查點(diǎn),順利完成審題.
例4? 如圖4,在圓O上的四點(diǎn)A,B,C,D,弧AB等于弧BD,BM⊥AC交AC于點(diǎn)M. 求證:AM=DC+CM.
審題分析:通過(guò)題目的分析我們可以看出如果要證明AM=DC+CM,題干中的已知條件就顯得比較少,很難找到問(wèn)題解決的突破口. 結(jié)合圖形我們可以發(fā)現(xiàn),要求的DC和CM不在一條直線上,要求不在一條直線上的兩條線段相加難度較大,我們可以借助圓的特征將它加以轉(zhuǎn)化. 題目中弧AB等于弧BD,根據(jù)圓等弧對(duì)等弦和同弧對(duì)圓周角相等的性質(zhì),就可以得出∠BCA=∠BAD,BA=BD,這樣通過(guò)等量關(guān)系轉(zhuǎn)化就可以完成證明求解.
例5? 如圖5,在圓O中,A,B,C,D,E均是圓O上的點(diǎn),并且AC為圓O的直徑, 求∠A+∠B+∠C的度數(shù).
審題分析:拿著這個(gè)問(wèn)題,很多學(xué)生會(huì)感覺(jué)無(wú)從下手,因?yàn)轭}干中并沒(méi)有出現(xiàn)角的度數(shù),而問(wèn)題的最終卻要求∠A+∠B+∠C的度數(shù),這就需要學(xué)生能夠在題干中通過(guò)等價(jià)變換來(lái)尋找隱含的條件. 在圓部分的問(wèn)題中,角在圓的求解和轉(zhuǎn)化中運(yùn)用較為廣泛,題目中要求∠A+∠B+∠C的度數(shù),通過(guò)弧與角的對(duì)應(yīng)關(guān)系,就可以將要求的角的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為弧的問(wèn)題,∠A+∠B+∠C對(duì)應(yīng)的角就是圓弧AC對(duì)應(yīng)的圓周角,于是就可以求出∠A+∠B+∠C的度數(shù).
例6? 如圖6,在圓O中有內(nèi)接四邊形ABCD,其中四邊形的對(duì)角線BD平分AC于點(diǎn)E. 求證:= .
審題分析:題目中要求證明=,我們?cè)趲缀巫C明題里很少看見(jiàn)證明兩個(gè)數(shù)量關(guān)系相除的問(wèn)題,我們可以先將它們進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變成等積的形式AB·AD=BC·CD. 題目中已知BD將四邊形ABCD分為了兩個(gè)內(nèi)接三角形,我們就可以向圓內(nèi)接三角形的性質(zhì)靠攏. 分別作AF⊥BD交BD于F,CG⊥ BD交BD于點(diǎn)G,那么就將求證=的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求證AF·d=CG·d的問(wèn)題,于是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵就是要證明AF=CG. 結(jié)合題目中的已知條件,利用全等三角形的性質(zhì)就可以求出AF=CG. 在該題中,通過(guò)對(duì)相關(guān)信息的兩次等價(jià)變換將證明線段相除的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明線段相等的問(wèn)題,降低了題目的難度,為學(xué)生問(wèn)題解答提供了便利.
圓作為一種特殊的圖形,其內(nèi)包含多種性質(zhì),在審題的時(shí)候不僅要閱讀題干信息,還要了解圓圖形中包含的信息,并且這些信息之間需要靈活的轉(zhuǎn)換,這就要求學(xué)生對(duì)問(wèn)題中的信息進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換. 在關(guān)于圓的證明里邊,角應(yīng)用得最為廣泛,圓中角的靈活性非常強(qiáng),例如,圓心角和圓周角之間,已知其中一個(gè)角就可以求出另一個(gè)角;根據(jù)同弧或等弧對(duì)應(yīng)的圓周角相等的性質(zhì),可以在圓上移動(dòng)對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn),探究問(wèn)題的解決方法.
小結(jié)
審題是做題的前提和基礎(chǔ),是培養(yǎng)學(xué)生解題能力的關(guān)鍵,一個(gè)學(xué)生如果審題能力較強(qiáng),那么就能夠順利讀懂題意,就能夠制定出正確的解題計(jì)劃;如果學(xué)生審題能力較差,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題更是天方夜譚. 因此,在圓部分的教學(xué)中,除了教授學(xué)生必要的知識(shí)和技能以外,還要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,進(jìn)而提高他們的解題能力.