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        審清“圓”題,說(shuō)清“圓”理,方得圓滿

        2024-08-08 00:00:00顏昱
        初中生世界·九年級(jí) 2024年6期

        圓的計(jì)算與證明往往會(huì)和三角形、平行四邊形等知識(shí)有著緊密的聯(lián)系,所以此類題型復(fù)雜多變。如果你讀題只是匆匆一瞥,走馬觀“圓”,做題時(shí)可能提煉不出有效信息,找不到解決問(wèn)題的思路,最終只能望“圓”興嘆。下面,我們就圓中的典型易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行分析。

        一、圖形的不確定導(dǎo)致漏解

        例1 直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(4,0)、B(0,3),若⊙M的半徑為2,圓心M在y軸上,當(dāng)⊙M與直線l相切時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo)。

        【錯(cuò)解】如圖1,過(guò)點(diǎn)M作MN⊥l于點(diǎn)N。設(shè)點(diǎn)M坐標(biāo)為(0,m)(m>0),即OM=m,BM=3-m。

        ∵∠MBN=∠ABO,∠MNB=∠BOA=90°,∴△MBN∽△ABO。

        ∴[MNOA]=[BMAB],即[24]=[3-m5]。

        解得m=[12]。所以M的坐標(biāo)為(0,[12])。

        【解析】此題并未給出圖形。我們通過(guò)畫(huà)圖可以發(fā)現(xiàn),圓心M不一定只在直線l的下方,圓心M在直線l的上方時(shí),⊙M也會(huì)與直線l相切,所以我們需分兩種情況進(jìn)行討論。所以錯(cuò)解的解答過(guò)程還需補(bǔ)充圓心M在直線l上方時(shí)的情況:若圓心M在直線l上方,如圖2,BM=m-3,同理△BMN∽△BAO,則有[MNOA]=[BMAB],即[24]=[m-35]。解得m=[112]。此時(shí)M的坐標(biāo)為(0,[112])。綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0,[12])或(0,[112])。

        【點(diǎn)評(píng)】本題是一次函數(shù)與圓結(jié)合的綜合題,主要考查相似三角形的判定和性質(zhì)、直線與圓的位置關(guān)系、分類討論思想的應(yīng)用。當(dāng)圖形不確定時(shí),就可能需要分類討論,我們應(yīng)畫(huà)出所有符合題意的圖形,一一解答,從而避免因考慮不全面或者思維定式造成漏解。解決圓的問(wèn)題時(shí),遇到以下問(wèn)題,我們要考慮是否會(huì)產(chǎn)生多解的情況:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系不確定,直線與圓的位置關(guān)系不確定,弦與圓心的位置不確定,弦所對(duì)圓周角的位置不確定,外心與三角形的位置不確定等。

        二、不能排除干擾條件,應(yīng)挖掘隱含條件

        例2 如圖3,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=24,點(diǎn)D為線段BC上一動(dòng)點(diǎn)。以CD為直徑作⊙O,連接AD,交⊙O于點(diǎn)E,則BE的最小值為 。

        【錯(cuò)解】無(wú)法解答。

        【解析】一般而言,解決幾何中最值問(wèn)題的關(guān)鍵是在“變”中找“不變”。點(diǎn)B是定點(diǎn),而點(diǎn)E是動(dòng)點(diǎn),那它的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么呢?有的同學(xué)一看到圖,很激動(dòng),它不就在⊙O上運(yùn)動(dòng)嗎?所以BE的最小值就是BD的長(zhǎng)。但若再仔細(xì)審題,就會(huì)發(fā)現(xiàn),這里點(diǎn)D是動(dòng)點(diǎn),那點(diǎn)O也是動(dòng)點(diǎn),此時(shí)⊙O為動(dòng)圓。如果以⊙O為參照物研究點(diǎn)E的話,很不容易,我們只能另辟蹊徑。那么,關(guān)于點(diǎn)E還有什么有效條件呢?不難發(fā)現(xiàn),CD是直徑,連接CE會(huì)得到∠CED=90°,那么∠CEA=90°,AC長(zhǎng)又為定長(zhǎng),所以根據(jù)圓的定義,此時(shí)“圓”形畢露,點(diǎn)E在以AC為直徑的⊙Q上,如圖4。

        ∵AC=20,∴QC=QE=10。當(dāng)Q、E、B三點(diǎn)共線時(shí),BE最小。

        ∵BC=24,∴QB=[BC2+QC2]=26。∴BE=QB-QE=16?!郆E的最小值為16。

        【點(diǎn)評(píng)】本題考查了如何用圓的定義確定動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而把動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圓外一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的最短距離問(wèn)題。我們常會(huì)因?yàn)轭}目中的一些干擾條件做出錯(cuò)誤判斷,所以做題時(shí)要做到每一步都有依據(jù),養(yǎng)成細(xì)心審題、認(rèn)真分析的好習(xí)慣。

        圓雖多變,但解決與圓有關(guān)問(wèn)題的方法、思想是不變的,只要我們審清“圓”題,說(shuō)清“圓”理,你會(huì)發(fā)現(xiàn)“圓”來(lái)如此簡(jiǎn)單!

        (作者單位:江蘇省泰州市姜堰區(qū)城西實(shí)驗(yàn)學(xué)校)

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