劉偉 強(qiáng)小磊
摘要:分析解答動(dòng)態(tài)問題時(shí),應(yīng)注意“動(dòng)靜”結(jié)合;解答作圖存在性問題時(shí),要重視論證圖形的存在性;在解答中,要高度重視暴露思考過程與解答方法.
關(guān)鍵詞:動(dòng)靜結(jié)合;存在說理;暴露思考過程
l 題目呈現(xiàn)
題目 (2018年陜西省中考第25題是[1])
問題提出 (1)如圖1,在△ABC中,∠A= 120°,AB =AC =5,則△ABC的外接圓半徑R的值為____.
問題探究 (2)如圖2,⊙0的半徑為13,弦AB= 24,M是AB的中點(diǎn),P是⊙0上一動(dòng)點(diǎn),求PM的最大值,
問題解決(3)如圖3所示,AB、AC、BC是某新區(qū)的三條規(guī)劃路,其中AB= 6km,AC= 3km,∠BAC=60°,BC所對的圓心角為60°.新區(qū)管委會(huì)想在BC路邊建物資總站點(diǎn)P,在AB、AC路邊分別建物資分站點(diǎn)E、F.也就是,分別在BC、線段AB、AC上選取點(diǎn)P、E、F.由于總站工作人員每天要將物資在各物資站點(diǎn)間按P→E→F→P的路徑進(jìn)行運(yùn)輸,因此,要在各物資站點(diǎn)之間規(guī)劃道路PE、EF和FP.為了快捷環(huán)保和節(jié)約成本要使得線段PE、EF、FP之和最短,試求PE+EF+ FP的最小值(各物資站點(diǎn)與所在道路之間的距離、路寬均忽略不計(jì)).
2 題目解析
解 (1)利用圓周角與圓心角的關(guān)系,易得R的值為5.
(2)如圖4,連接OM,OA,OP,延長MO交⊙0于點(diǎn)P.因?yàn)镸是弦AB的中點(diǎn),所以O(shè)M⊥AB,AM=1/2AB=12,則OM=5.
由圖易知:PM≤OM+ OP=OM+ OP=MP=18.當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)P時(shí),PM取得最大值,最大值是18.
對于第(3)問的解答,其思考過程,應(yīng)分如下兩個(gè)主要環(huán)節(jié):
2.1 用“靜與動(dòng)”相互轉(zhuǎn)化的方法探索初步的解法
解決三條線段之和最短問題通常的思路是:設(shè)法將三條線段轉(zhuǎn)化在一條直線上.
如圖5所示,假定E、F、P三點(diǎn)就是所定的三點(diǎn)(是解答作圖問題的起步[2],屬靜態(tài)思考范疇),根據(jù)解答此問題的基本思路,可作點(diǎn)P關(guān)于AB的對稱點(diǎn)P′,點(diǎn)P關(guān)于AC的對稱點(diǎn)p″,于是EP= EP′,F(xiàn)P=FP″.求AEPP的周長可轉(zhuǎn)化為P′E+ EF+FP″的長.若要P′E+ EF+ FP″的值最小,則P′、E、F、P″四點(diǎn)共線.連接P′p″,由于E、F是動(dòng)點(diǎn),所以只要點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)E′,點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)F′,就有P′、E、F、P″四點(diǎn)共線(屬動(dòng)態(tài)思考范疇).
另一方面,連接AP、AP′、AP″.因?yàn)椤螧AC= 60°,由對稱性有AP=AP =AP″,∠P'AP"= 120°.
所以AAP′P″為120°的鈍角等腰三角形.要P′p″最短,則應(yīng)滿足AP′的長最短,即AP的長最短即可(靜態(tài)思考).
由于點(diǎn)P是BC上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)A是BC所在圓的圓外一點(diǎn),設(shè)這個(gè)圓的圓心為0,那么從整體角度來考慮,問題就轉(zhuǎn)化為圓外一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的最短距離問題(從動(dòng)態(tài)角度看,問題轉(zhuǎn)化為圓中一個(gè)基本問題).所以點(diǎn)P應(yīng)是OA連線與⊙0的交點(diǎn),此時(shí)AP線段的長應(yīng)是最短的.這時(shí)應(yīng)解決的問題是:點(diǎn)P在BC上嗎?
2.2 用“直觀與推理”相結(jié)合的方法說明問題的存在性
如圖6所示,從直觀角度看,點(diǎn)P在BC上.要準(zhǔn)確說明點(diǎn)P在BC上,應(yīng)進(jìn)行論證.簡單說:因?yàn)榉治鰡栴}的出發(fā)點(diǎn)是從假定E、F、P三點(diǎn)滿足條件開始的,找點(diǎn)P是從BC所在圓來分析的.
連接BC、OB、oc、OA,設(shè)OA與⊙0相交于點(diǎn)P.
因?yàn)锳B= 6km,AC= 3km,∠BAC= 60°,BC所對的圓心角為60°,則AB的中點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離均為3km,所以∠ACB= 90°,則∠ABC= 30°,ABOC為等邊三角形.
說明 點(diǎn)P在BC上有如下兩種方法:
方法1 在四邊形ABOC中,因?yàn)椤螦BO= 90 °,∠ACO =90 ° +60 °= 150 °,所以O(shè)A在四邊形ABOC內(nèi)部,即點(diǎn)P在BC上.
方法2 因?yàn)辄c(diǎn)B到AC的距離為BC =AC.tan60 °=3√3.
又因?yàn)锳B=6,OB =3√3,則OA= 3√7.
從過程上看,解答動(dòng)態(tài)問題時(shí),應(yīng)注意用“動(dòng)與靜”相結(jié)合的方法來分析問題;解答作圖存在性問題時(shí),要重視說明圖形的存在性,否則總有不完善之處.從讓學(xué)生掌握解答方法角度上分析,解答中要注意暴露分析、思考過程與解答方法,
參考文獻(xiàn):
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