江蘇省泰興市洋思中學 曹偉林
動點問題不僅涉及圖形變換的知識點,也涉及三角函數(shù)的問題,解答難度較高。教學中,教師要對學生進行針對性指導,使學生掌握解決動點問題的策略,并逐漸提高學生解答這類問題的能力。
動點問題是以初中幾何問題為基礎的,因此,在分析動點問題時,首先就要將其轉(zhuǎn)化為幾何問題,將題目簡化,并根據(jù)題目中所提供的各種信息繪制幾何圖形,想象動點的運動過程和圖形會發(fā)生的變化。這個過程可以有效培養(yǎng)學生對題目的理解和分析能力,同時鍛煉學生的思維能力,這一點對于初中階段學生的數(shù)學學習和發(fā)展而言是十分重要的。此外,引導學生將文字信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^圖形,實現(xiàn)抽象信息向具體內(nèi)容的轉(zhuǎn)變,這對于提高學生解答問題的能力而言有重要意義,使學生能在短時間內(nèi)找到解答題目的方法。
例如:已知△ABC的三個頂點都處于同一個圓的圓周之上,其中,BC是該圓的直徑,點A為該圓圓周上一動點,那么A點運動到哪里時,該三角形為等腰三角形?求出該三角形面積的最大值。
首先,教師引導學生根據(jù)題目中的已知信息繪制相對應的圖形。引導學生思考A點的運動情況,并通過圖形展示出來,這個過程中,學生能對動點A的運動有直觀認識,從而初步建立解題思路,還能提高學生的動手操作能力。
動點問題具有動中有靜、靜中有動的特點,在解決這類題目時,學生就需要采取動靜結合的策略,高效解題。
動點問題與其他類型問題的最大不同之處就在于動點問題的“動”,學生需要跟隨動點的變化找出相應的解題思路。因此,在解決動點問題時,教師就要引導學生將多變的動點問題轉(zhuǎn)化為較為簡單的靜態(tài)問題,根據(jù)題目提供的信息,找到動點變化當中最為典型的位置,從而將動點問題轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)問題。
例如:在正方形ABCD中,E是BC邊上的一個動點,其中,∠AEF是直角,正方形的外角∠DCG的角平分線CF與EF相交于點F,求證:AE=EF。解答這道題目時,在繪制出圖形之后,學生在教師的引導之下,主要采用全等三角形的知識證明,但是由于E是一個動點,無法將其所在的線段直接作為解題條件,對此,教師再次引導學生思考:當點E運動到哪一個位置時,能夠出現(xiàn)證明三角形全等的條件呢?經(jīng)過思考學生很快發(fā)現(xiàn),當點E運動到BC的中點,E這一動點便轉(zhuǎn)化成為靜點,進而能夠解答這一問題,于是在BA上截取BM=BE,連接EM,可證明△AEM與△EFC為全等三角形,則可以得到AE=EF。
這種解題策略可以幫助學生快速找到解題思路,切入題目關鍵點,實現(xiàn)正確、高效地解答問題。
在將動點問題靜態(tài)化之后,可以通過使用函數(shù)圖像體現(xiàn)動點的運動變化,并引導學生探討函數(shù)的內(nèi)涵,基于圖形存在的變量構建函數(shù)關系,以動態(tài)的眼光觀察變量之間的聯(lián)系,從而解決動點問題。
例如:有一只螞蟻從扇形OAB中的O點(圓心)開始沿著扇形外沿O—A—B—O移動,設爬行時間為t,螞蟻離出發(fā)點的距離為s,求s關于t的函數(shù)圖像??梢园l(fā)現(xiàn),螞蟻從O點運動到A點時,與O點的距離是越來越大的,但是從A點運動到B點的過程當中,距離沒有發(fā)生變化,從B點運動到O點的過程當中,距離不斷縮小。這道題目可以作為一道典型例題,引導學生找出規(guī)律,并引用到其他相似的題型當中。
一般而言,動點主要存在于特殊位置形成的特殊數(shù)量關系和圖形當中,解答時要做到動靜互換,找出運動變化過程當中的隱含點,將一般問題特殊化,找到解題切入點。在解答動點問題時,有必要抓住動點所在的特殊位置,找出其運動規(guī)律。
在動點問題的解決上,分類討論方法的應用十分普遍,原因在于動點運動的位置不同,圖形也會發(fā)生變化,因此展開分類討論十分有必要。
例如:在梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=3,DC=5,AB=7,∠B=45°,M為BC上的一動點,以每秒2個單位的速度由B向C運動;N為CD上的一動點,以每秒1 個單位的速度由C向D運動,M、N同時出發(fā),當運動了幾秒時,△MNC為等腰三角形?
這道題目的解答過程當中,如果僅僅從圖形入手,學生很容易只考慮MC、MN為等腰三角形的兩條腰這種情況,但其實三條邊都有可能兩兩相等,教學中,教師就要幫助學生分析這三種情況的存在,使學生在畫圖基礎上對此展開分類討論,并注重引導學生從多個角度思考問題,以實現(xiàn)完整解答問題。
作為初中數(shù)學教學當中的重難點內(nèi)容,針對動點問題教學,教師要基于學生的實際學習情況,引導學生在分析問題的過程當中找到最合適的解答方法,培養(yǎng)學生解決問題的能力。