問題是數(shù)學(xué)的心臟,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主要目的在于解決問題。好的數(shù)學(xué)問題應(yīng)與學(xué)生的實(shí)際生活有著直接的聯(lián)系,應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的探索性、現(xiàn)實(shí)意義和趣味性以及知識性。面積問題是數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)中的“連結(jié)點(diǎn)”,其常結(jié)合一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)、三角形全等和相似、四邊形、圓等初中數(shù)學(xué)核心內(nèi)容成為考試試題。
面積問題為學(xué)生提供了一個(gè)觀察、分析、猜想并進(jìn)行說理驗(yàn)證的探究模型,以圖形的運(yùn)動變化為策略,使學(xué)生能在一個(gè)動態(tài)的數(shù)學(xué)情境中感悟知識的發(fā)生和發(fā)展過程,探索問題的結(jié)論和規(guī)律的變化,真正理解圖形的性質(zhì)。
例1.如圖,將一塊三角板和半圓形量角器按圖中方式疊放,三角板一邊與量角器的零刻度線所在直線重合,重疊部分的量角器弧對應(yīng)的圓心角(∠AOB)為120°,OC 的長為2cm,則三角板和量角器重疊部分的面積為_____。
分析:在Rt△OBC中求出OB、BC,然后求出扇形OAB及△OBC的面積即可得出答案。本題考查了扇形的面積計(jì)算,解答本題關(guān)鍵是求出扇形的半徑,熟練掌握扇形的面積公式。
面積問題,有的是直接計(jì)算面積,有的是以面積為條件求其他,更多的情況是由圖形的運(yùn)動引起圖形的變化,從而建立面積函數(shù)關(guān)系。中考命題中如何從具體情境中抽象出數(shù)學(xué)材料,并將獲得的材料符號化,體現(xiàn)基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、實(shí)踐性、開放性、探究性,這是中考數(shù)學(xué)試題的重要特征。
例2.如圖,AE是半圓O的直徑,弦,弦CD=DE=4,連結(jié)OB、OD,則圖中兩個(gè)陰影部分的面積和為____。
分析:根據(jù)弦AB=BC,CD=DE,可得∠BOD=90°,過點(diǎn)O作OF⊥BC于點(diǎn)F,OG⊥CD于點(diǎn)G,在四邊形OFCG中可得∠FCD=135°,過點(diǎn)C作CN∥OF,交OG于點(diǎn)N,判斷△CNG、△OMN為等腰直角三角形,分別求出NG、ON,繼而得出OG,在Rt△OGD中求出OD,即得圓O的半徑,代入扇形面積公式求解即可。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識是學(xué)生主動構(gòu)建知識體系的過程,學(xué)生只有通過自身的操作活動和主動參與學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)才是有效的。在學(xué)生動手操作、探究的過程中,逐步形成分析、判斷、推理、歸納、表達(dá)等能力。
例3.如圖,CD是⊙O的直徑,弦AB⊥CD,垂足為點(diǎn)M,AB=20,分別以CM、DM為直徑作兩個(gè)大小不同的⊙O1和⊙O2,則圖中陰影部分的面積為____(結(jié)果保留π)。
分析:因?yàn)轭}目中沒有告知⊙O1和⊙O2的半徑大小,說明所求陰影部分的面積與其大小是沒有關(guān)系的,這是一道選擇題,在考試的時(shí)候,直接計(jì)算顯然是不可取的,計(jì)算量大,費(fèi)時(shí)且容易出錯(cuò),可用特殊值法整體考慮求解。
數(shù)學(xué)來源于生活,同時(shí)也必將應(yīng)用于生活,學(xué)數(shù)學(xué)就是為了解決生活中所碰到的實(shí)際問題。近幾年的中考題相當(dāng)注重運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的考查,考查層次非常豐富,不同水平的學(xué)生可以充分展示自己不同的探究深度,以及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、思想方法去探索規(guī)律、獲取新知的能力。
例4.如圖,直線l1⊥x軸于點(diǎn)A(2,0),點(diǎn)B是直線l1上的動點(diǎn)。直線l2:y=x+1 交l1于點(diǎn)C,過點(diǎn)B作直線l3垂直于l2,垂足為D,過點(diǎn)O、B的直線l4交l2于點(diǎn)E。當(dāng)直線l1、l2、l3能圍成三角形時(shí),設(shè)該三角形面積為S1,當(dāng)直線l2、l3、l4能圍成三角形時(shí),設(shè)該三角形面積為S2。1.若點(diǎn)B在線段AC上,且S1=S2,則B點(diǎn)坐標(biāo)為__▲__;2.若點(diǎn)B在直線l1上,且,則∠BOA的度數(shù)為__▲__。
分析:1.設(shè)B的坐標(biāo)是(2,m),則△BCD是等腰直角三角形,即可表示出S1,求得直線l1的解析式,解方程組即可求得E的坐標(biāo),則S2的值即可求得,根據(jù)S1=S2,即可得到一個(gè)關(guān)于m的方程從而求得m的值;2.根據(jù),即可得到一個(gè)關(guān)于m的方程從而求得m的值,得到AB的長,從而求得∠BOA的正切值,求得角的度數(shù)。
“能使學(xué)生獲得受用終生的東西的教育,才是最高尚最好的教育?!睌?shù)學(xué)思想方法的教學(xué),正是這樣一件富有意義的工作。對于學(xué)生來說,不論將來從事什么工作,唯有深深地銘刻于頭腦中的數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)的思維方法、研究方法,可以隨時(shí)隨地會發(fā)生作用,使他們受益終生。