1試題展示
如圖1,二次函數(shù) y=-x2+ bx+c 的圖象與 Ψx 軸交于 A ,B(2,0) 兩點(diǎn),與 軸交于點(diǎn) C(0,6) AP 為該圖象上一動(dòng)點(diǎn),連接AC,BC
(1)求二次函數(shù)解析式;
(2)直接寫出 ∠ACB 的度數(shù);
(3)當(dāng) ∠ABP=∠ACB 時(shí),求點(diǎn) P 坐標(biāo);
(4)如圖2,在(3)的條件下,平行于 BP 的動(dòng)直線 ξl 與該圖象交于 D,E 兩點(diǎn)(直線 l 與 BP 不重合),連接 PD,BE ,直線 PD 與 BE 是否在 軸上交于同一點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明理由.
2解法探究
本題前三問(wèn)都是常規(guī)問(wèn)題,亮點(diǎn)在探索第(4)問(wèn),限于文章的篇幅,前三問(wèn)直接寫出答案:
(1)二次函數(shù)解析式為 y=-x2-x+6 : ( 2)∠ACB=45° . (3)點(diǎn) P 坐標(biāo)為 (-2,4) 或 (-4,-6) : 我們重點(diǎn)探索第(4)問(wèn)的解法.
方法一:順著題意自然求解.
本問(wèn)是在拋物線背景下探討直線 PD 與 BE 是否在 y 軸上交于同一點(diǎn).要討論兩個(gè)一次函數(shù)圖象與 y 軸上是否交于同一點(diǎn),自然是求出兩個(gè)一次函數(shù)的表達(dá)式,看它們表達(dá)式中的 b 是否相同,相同則交于同一點(diǎn),不相同則不交于同一點(diǎn).
題目條件首先提出“如圖2”,圖2中的點(diǎn) P 坐標(biāo)為(一2,4),在第二象限.
接著題目條件是“在(3)的條件下,平行于 BP 的 動(dòng)直線l”,而直線 BP 解析式為 y=-x+2 ,所以設(shè)直
線 ξl 解析式為 y=-x+t
再讀題目“動(dòng)直線 ξl 與該圖象交于 D,E 兩點(diǎn)”,聯(lián)立方程組{y=-x+t, 解方程組得,
所以點(diǎn) D 的坐標(biāo) ,點(diǎn) E 的坐標(biāo)
由點(diǎn) P,D 的坐標(biāo)可得直線 PD 的表達(dá)式為
則直線 PD 交 y 軸于點(diǎn)
由點(diǎn) B,E 的坐標(biāo)可得直線 BE 的表達(dá)式為
則直線 BE 交 y 軸于點(diǎn)
故直線 PD 與 BE 在 軸上交于同一點(diǎn).
方法一順著題意,步步為營(yíng),對(duì)基本的運(yùn)算能力要求非常高.
方法二:換個(gè)角度簡(jiǎn)化運(yùn)算.
設(shè) D(m,-m2-m+6),E(n,-n2-n+6)
易知直線 BP 解析式為 y=-x+2 ,設(shè)直線 DE 解析式為 y=-x+t ,則由 -x2-x+6=-x+t 得 x2+t-6=0 ,所以 m+n=0 ,即 n=-m
所以 E(-m,-m2+m+6)
由點(diǎn) P(-2,4),D(m,-m2-m+6) ,得直線PD 的表達(dá)式為 y=(1-m)x+6-2m :
由點(diǎn) B(2,0),E(-m,-m2+m+6) ,得直線BE的表達(dá)式為 y=(m-3)x+6-2m
所以,直線 PD 與直線 BE 在 軸上交于同一點(diǎn),
即交于點(diǎn) (0,6-2m) :
方法二換了個(gè)角度,從拋物線上的點(diǎn)入手,綜合運(yùn)用二次函數(shù)與一元二次方程之間的關(guān)系等核心知
識(shí)解決問(wèn)題.此題的圖形讓我們
聯(lián)想到蘇科版教材九年級(jí)下冊(cè)
第65頁(yè)習(xí)題6.4的第3題:如圖 E G
3,在 ΔABC 中,點(diǎn) D,E,F(xiàn) 分別 B( D
在 BC,AB AC 上, EF//BC ,交 圖3
AD 于點(diǎn) G?(1) 圖中有幾對(duì)相似
三角形?是哪幾對(duì)? 相等嗎?為什么?
這個(gè)命題的逆命題:如圖4,點(diǎn) D,G 分別在 BC,EF 上,EF//BC ,若 ,問(wèn)射線BE,CF 與射線 DG 的交點(diǎn)是否是同一點(diǎn)?
我們能否從相似三角形、比例的性質(zhì)等幾何角度探索一下解決問(wèn)題的方法?
方法三:幾何角度回歸本質(zhì).
由方法一或方法二知,點(diǎn) B ,P 的橫坐標(biāo)互為相反數(shù),點(diǎn) D,E 的橫坐標(biāo)互為相反數(shù),因此線段BP 與 軸的交點(diǎn) N 是線段BP的中點(diǎn),線段 DE 與
軸的交點(diǎn) M 是線段 DE 的中點(diǎn),即 PN=BN ,DM=EM ,如圖5,設(shè)直線 PD 與y 軸交于點(diǎn) F,BE 與 y 軸交于點(diǎn) G
由 DE//BP ,得 ∠FDM=∠FPN , ∠FMD= ∠FNP ,所以 ΔFDM~ΔFPN ,則 (20 =
由 DE//BP ,得 ∠GEM=∠GBN . ∠GME= ∠GNB ,所以 ΔGEM~ΔGBN ,則 (20 =
(204號(hào) 因?yàn)?PN=BN,DM=EM ,所以 : 所以
即
(204號(hào) 1 所以 FN=GN ,則 F 和 G 為同一點(diǎn). 故直線 PD 與 BE 在 y 軸上交于同一點(diǎn).
3教學(xué)思考
3.1以教材為導(dǎo)向,提品質(zhì)增實(shí)效
本題以教材題目為源頭改編而成.教材是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分,對(duì)于教材習(xí)題不能簡(jiǎn)單就題論題,教材習(xí)題是學(xué)習(xí)、理解數(shù)學(xué)知識(shí)的保障,也是探究數(shù)學(xué)問(wèn)題的源泉.對(duì)于教材上的典型習(xí)題要基于“2022新課標(biāo)\"視角對(duì)習(xí)題進(jìn)行理性重構(gòu),如改變條件、交換條件與結(jié)論、拓展命題等,這樣的學(xué)習(xí)往往可以起到事半功倍的效果.著名數(shù)學(xué)家波利亞說(shuō)過(guò):“好問(wèn)題如同某種蘑菇,有些相似,它們大都成堆地生長(zhǎng),找到一個(gè)以后,你應(yīng)當(dāng)在周圍再找找,很可能在附近就有幾個(gè).”雙減背景下,教師要充分認(rèn)識(shí)通過(guò)變式拓展,注重運(yùn)用“一題多變\"“一題多用\"“多題歸一\"等方式,幫助學(xué)生舉一反三、觸類旁通,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)習(xí)效率.
3.2以課標(biāo)為抓手,重創(chuàng)新強(qiáng)素養(yǎng)
學(xué)科育人是教學(xué)的核心價(jià)值.雙減背景下,教師要注重研究課標(biāo)、研究教材、研究學(xué)生,要注重用好、用足課本,做到既鞏固知識(shí),發(fā)展技能,同時(shí)也為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和關(guān)鍵能力打下扎實(shí)基礎(chǔ).要重視緊扣“問(wèn)題本質(zhì)”,通過(guò)變式拓展引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展多角度、多層次的問(wèn)題探究,讓學(xué)生在探究中學(xué)會(huì)觀察、比較、分析、總結(jié),理解和掌握解決問(wèn)題的通性通法,提高思維能力,發(fā)展核心素養(yǎng).
3.3理解題目隱語(yǔ)“如圖”
本題第(4)問(wèn)條件首先提出“如圖2”,如果沒(méi)有“如圖2”,則要考慮當(dāng)點(diǎn) P 坐標(biāo)為 (-4,-6) 時(shí),直線PD 與 BE 在 軸上不交于同一點(diǎn).
理由:當(dāng)點(diǎn) P 坐標(biāo)為 (-4,-6) 時(shí),直線 BP 解析式為 y=x-2 ,所以設(shè)直線 ξl 解析式為 y=x+t :
再讀題目“動(dòng)直線 ξl 與該圖象交于 D,E 兩點(diǎn)”,聯(lián)立方程組 解方程組得,
所以點(diǎn) D 的坐標(biāo)為 點(diǎn) E 的坐標(biāo)為
:
再讀題目“連接 PD,BE ,直線 PD 與 BE 是否在y 軸上交于同一點(diǎn)”,由點(diǎn) P,D 的坐標(biāo)可得直線 PD 的表達(dá)式為
則直線 PD 交 y 軸于點(diǎn)
由點(diǎn) B,E 的坐標(biāo)可得直線 BE 的表達(dá)式為
則直線 BE 交 y 軸于點(diǎn)
此時(shí)直線 PD 與 BE 在 y 軸上不交于同一點(diǎn).