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1、.初中數(shù)學(xué)開放性探究性試題及解題策略瑞金市壬田初中 謝清靈個(gè)人郵箱:ruijinxieqingling QQ:1084733389 電話著基礎(chǔ)教育課程改革和素質(zhì)教育的全面推進(jìn),近幾年在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中和各省、市的中考題中,出現(xiàn)了一批符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知水平、設(shè)計(jì)優(yōu)美、個(gè)性獨(dú)特的開放題。開放題打破傳統(tǒng)模式,構(gòu)思新穎,使人耳目一新。數(shù)學(xué)開放題被認(rèn)為是當(dāng)前培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力的最富有價(jià)值的數(shù)學(xué)問(wèn)題,加大數(shù)學(xué)開放題在中考命題中的力度,是應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的重要體現(xiàn),對(duì)發(fā)揮學(xué)生主體性方面確實(shí)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),是培養(yǎng)學(xué)生主體意識(shí)的極好材料。一、數(shù)學(xué)開放題的概述1、關(guān)于數(shù)學(xué)
2、開放題的幾種論述:所謂開放性試題:是指那些條件不完善,結(jié)論不明確、不惟一,解法無(wú)限制的一類試題。它是相對(duì)于 傳統(tǒng)型試題而言的。兩者的主要區(qū)別在于:傳統(tǒng)型試題的條件是完備的,結(jié)果是確定的(唯一的):而開放性試題則是,要么條件不完備,要么結(jié)論不確定、不惟一,需要解題者自己去探索.主要有如下的論述:(1)答案不固定或者條件不完備的習(xí)題,我們稱為開放題;(2)開放題是條件多余需選擇、條件不足需補(bǔ)充或答案不固定的題;(3)有多處正確答案的問(wèn)題是開放題。這類問(wèn)題給予學(xué)生以自己喜歡的方式解答問(wèn)題的機(jī)會(huì),在解題過(guò)程中,學(xué)生可以把自己的知識(shí)、技能以各種方式結(jié)合,學(xué)生可以把自己的
3、知識(shí)、技能以各種方式結(jié)合,去發(fā)現(xiàn)新的思想方法;(4)答案不唯一的問(wèn)題是開放性的問(wèn)題;(5)具有多種不同的解法,或有多種可能的解答的問(wèn)題,稱之為開放題;(6)問(wèn)題不必有解,答案不必唯一,條件可以多余,稱之為開放題。正因如此,開放性試題有利于學(xué)生的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),更有利于學(xué)生素質(zhì)的提高,之所以越來(lái)越受到命題者的青睞。2、數(shù)學(xué)開放題的基本類型:大概包括以下幾種:(1)條件開放型這類問(wèn)題一般是由給定的結(jié)論,反思,探索應(yīng)具備的條件,而滿足結(jié)論的條件并不唯一A DC EB1 2例1、如圖,AB=DB,1=2,請(qǐng)你添加一個(gè)適當(dāng)?shù)臈l件,使ABCDBE,則需添加的條件是。(2)結(jié)論開放型這類題目就是在給定的條
4、件下,探索響應(yīng)的對(duì)象是否存在。它有結(jié)論存在和結(jié)論不存在兩種情況。其基本解題方法是:假設(shè)存在,演繹推理,得出結(jié)論,從而對(duì)是否存在做出準(zhǔn)確的判斷。DBCA例2、如圖,O的直徑AB為6,P為AB上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作O的弦CD,連結(jié)AC、BC,設(shè)BCD=mACD,是否存在正實(shí)數(shù)m,使弦CD最短?如果存在,請(qǐng)求出m的值;如果不存在請(qǐng)說(shuō)明理由。簡(jiǎn)析:假設(shè)存在正實(shí)數(shù)m,使弦CD最短,則有CDAB于P,從而cosPOD=OP:OD, 因?yàn)?,AB=6,所以cosPOD=30°。于是ACD=15º,BCD=75º,故m=5。(3)策略開放性類型解題策略(或方法)有多種,可根據(jù)問(wèn)題情景尋求
5、解法的一類問(wèn)題。例3、計(jì)算:,學(xué)生可能出現(xiàn)以下幾種方法。方法1:直接通分,相加后再約分。方法2:原式=。方法3:原式=.方法1是常規(guī)方法;方法2體現(xiàn)的是一種化歸思想,但也不簡(jiǎn)單;方法3轉(zhuǎn)化為一些互為相反數(shù)的和來(lái)計(jì)算,顯然新穎、簡(jiǎn)便。(4)、綜合開放性類型(組合開放型)也叫條件、結(jié)論同時(shí)開放試題條件結(jié)論都不全或未知,需根據(jù)問(wèn)題情景補(bǔ)充條件和結(jié)論。(這類型的試題的開放度大,相應(yīng)難度高,突出考查的是尋求過(guò)程的多樣性,解題的核心是怎樣通過(guò)題設(shè)條件去聯(lián)想、類比、歸納和猜想結(jié)論,追求的是解決實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)思想和方法的多樣性)。此外,設(shè)計(jì)開放型、舉例開放型、實(shí)踐開放型、信息開放型(限于篇幅不舉例子)。還有綜
6、合開放型情境開放型等。這些開放題的條件、問(wèn)題變化不定,有的條件隱蔽多余,有的結(jié)論多樣,有的解法豐富等。二、開放題具有不同于封閉題的顯著特點(diǎn)(1)數(shù)學(xué)開放題內(nèi)容具有新穎性,條件復(fù)雜、結(jié)論不定、解法靈活、無(wú)現(xiàn)成模式可套用。題材廣泛,貼近學(xué)生實(shí)際生活,不像封閉性題型那樣簡(jiǎn)單,靠記憶、套模式來(lái)解題。(2)數(shù)學(xué)開放題形式具有多樣性、生動(dòng)性,有的追溯多種條件,有的追溯多種條件,有的探求多種結(jié)論,有的尋找多種解法,有的由變求變,體現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)學(xué)氣息,不像封閉性題型形式單一的呈現(xiàn)和呆板的敘述。(3)數(shù)學(xué)開放題解決具有發(fā)散性,由于開放題的答案不唯一,解題時(shí)需要運(yùn)用多種思維方法,通過(guò)多角度的觀察、想像、分析、綜合、類
7、比、歸納、概括等思維方法,同時(shí)探求多個(gè)解決方向。(4)數(shù)學(xué)開放題教育功能具有創(chuàng)新性,正是因?yàn)樗倪@種先進(jìn)而高效的教育功能,適應(yīng)了當(dāng)前各國(guó)人才競(jìng)爭(zhēng)的要求。三、開放探索性試題備考策略:(一)數(shù)與式的開放題此類題常以找規(guī)律的閱讀題形式出現(xiàn),解題要求能善于觀察分析,歸納所提供的材料,猜想其結(jié)論。例題:觀察下列等式:9-1=8 16-4=12 25-9=16 36-16=20 這些等式反映出自然數(shù)間的某種規(guī)律,設(shè)n表示自然數(shù),用關(guān)于n的等式表示出來(lái): 。策略小結(jié):此類“猜想性”開放題要求能夠從所給條件出發(fā),通過(guò)觀察、試驗(yàn)、分析、歸納、比較、概括、猜想、探索出一般規(guī)律,解題的關(guān)鍵在于正確的歸納和猜想。(二
8、)方程開放題此類問(wèn)題主要以方程知識(shí)為背景,探索方程有解的條件或某種條件解的情況,求字母參數(shù)的值。例題:是否存在k,使關(guān)于x的方程9x2-(4k-7)x-6k2=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根x1、x2,滿足|x1-x2|=10如果存在,試求出所有滿足條件的k的值;若不存在,說(shuō)明理由。策略小結(jié):此類“存在性”開放題,其解題的一般思路是先假定滿足條件的結(jié)果存在,再依據(jù)有關(guān)知識(shí)推理,要么得到下面結(jié)果,肯定存在性;要么導(dǎo)出矛盾,否定存在性。(三)函數(shù)開放題xyO-1此類題是以函數(shù)知識(shí)為背景,設(shè)置探索函數(shù)解析式中字母系數(shù)的值及關(guān)系,滿足某條件的點(diǎn)的存在性等。例題:已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a0)的圖像如圖所示,
9、問(wèn)由此圖像中所顯示的拋物線的特征,可以得到二次函數(shù)的系數(shù)a、b、c的哪些關(guān)系和結(jié)論。分析:a>0;即2a+3b=0;c= -1;策略小結(jié):此類“圖像信息”開放題,只有認(rèn)真觀察圖像上所給出的各個(gè)數(shù)據(jù)及位置特征,靈活運(yùn)用函數(shù)性質(zhì),才能找出所有的關(guān)系與結(jié)論,數(shù)形結(jié)合是解此類題的重要數(shù)學(xué)思想方法。(四)幾何開放題此類問(wèn)題常以幾何圖形為背景,設(shè)置探索幾何量間的關(guān)系或點(diǎn)、線位置關(guān)系DOAF B COA DE B CF例題:如圖1,四邊形ABCD是O的內(nèi)接四邊形,A是弧BD的中點(diǎn),過(guò)A點(diǎn)的切線與CB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E。(1)求證:AB·DA=CD·BE(2)若點(diǎn)E在CB延長(zhǎng)線上運(yùn)動(dòng),
10、點(diǎn)A在弧BD上運(yùn)動(dòng),使切線EA變?yōu)楦罹€EFA,其他條件不變,問(wèn)具備什么條件使原結(jié)論成立?(要求畫出示意圖2注明條件,不要求證明)分析:此題第(2)小題是一道條件探索性問(wèn)題。其解法是“執(zhí)果索因”,要得到AB·DA=CD·BE,即要得ABECDA,已有條件ABE=CDA,還需增加條件:BAE=ACD,或BF=AD,或BF=DA,或FABD,或BCF=ACD等。策略小結(jié):此類探索性試題,解答一般方法是“執(zhí)果索因”,能畫出圖形要盡量畫出圖形,再結(jié)合圖形逆向推導(dǎo)探索出需要增加的條件,為探索結(jié)論,可以作輔助線,對(duì)于結(jié)論未定的問(wèn)題,也可反面思考,尋求否定結(jié)論的反例,達(dá)到目的。(五)綜合性
11、開放題此類問(wèn)題是以幾何、代數(shù)綜合知識(shí)為背景,考查分析,推理能力,綜合運(yùn)用知識(shí)解題能力。例題:如圖,在ABC中,AB=BC=2,高BE=3,在BC邊的延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)D,使CD=3。(1)現(xiàn)有一動(dòng)點(diǎn)P,由A沿AB移動(dòng),設(shè)AP=t,SPCD=S,求S與t之間的關(guān)系式及自變量的取值范圍;(2)在(1)的條件下,當(dāng)t=時(shí),過(guò)點(diǎn)C作CHPD垂足為H;求證:關(guān)于x的二次函數(shù)y= -x+2-(10k)x+2k的圖像與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;(3)在(1)的條件下,是否存在正實(shí)數(shù)t,使PD邊上的高CH=CD,如果存在,請(qǐng)求出t的值;如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。分析:(1)(2)略。(4)假設(shè)存在實(shí)數(shù)根t,使得C
12、H=CD,則CDH=30º可推得BPD=90º,則BP=BD=2.5>AB,這與P在AB邊上矛盾,故這樣的P點(diǎn)不存在。策略小結(jié):此類綜合性開放題,需要學(xué)生綜合題設(shè)條件,通過(guò)觀察,比較、聯(lián)想、猜測(cè)、推理、判斷等探索活動(dòng)逐步得到結(jié)論,有時(shí)需分析運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,尋找變化中的特殊位置,即“動(dòng)”中求“靜”、“一般”中見(jiàn)“特殊”,再探求特殊位置下應(yīng)滿足的條件,利用分類討論思想,各個(gè)擊破。常見(jiàn)的開放題舉例:例1:在多項(xiàng)式4x2+1中添加一個(gè)條件,使其成為一個(gè)完全平方式,則添加的單項(xiàng)式是(只寫出一個(gè)即可)。分析:要使多項(xiàng)式4x2+1成為一個(gè)完全平方式,可添加一次項(xiàng),也可添加二次項(xiàng),還可
13、添加常數(shù)項(xiàng)。解:(1)添加4x可得完全平方式(2x+1)2 (2)添加-4x可得完全平方式(2x-1)2(3)添加-1可得完全平方式(2x)2 (4)添加-4x2可得完全平方式12例2:已知反比例函數(shù),其圖象在第一、第三象限內(nèi),則k的值可為(寫出滿足條件的一個(gè)k的值即可)分析:對(duì)于反比例函數(shù)(是常數(shù),0)。當(dāng)它的圖象在第一、第三象限時(shí)有>0,所以本題中應(yīng)該是-2>0,即>2。解:-2>0 >2 即只要的值大于2就可以滿足題目要求。例3:已知:ABC內(nèi)接于O,過(guò)點(diǎn)A作直線EF,如圖,AB為直徑,要使得EF是O的切線,還需添加的條件是:(只須寫出三種情況) (1)(2
14、)(3)分析:根據(jù)題目所給條件,要使得EF是O的切線,關(guān)鍵是找到ABEF的條件即可解決問(wèn)題。解:(1)CAE=B (2)ABEF (3)BAC+CAE=90º (4)C=FAB (5)EAB=BAF例4:已知一元二次方程有一個(gè)根為1,那么這個(gè)方程可以是(只需寫出一個(gè)方程)分析:如果一元二次方程有解,則有兩個(gè)解,題目給出方程有一個(gè)根為1,我們可以將此一元二次方程寫成(x-1)(x+a)=0的形式,則問(wèn)題可以解決??傊_放性問(wèn)題變化無(wú)窮、生動(dòng)活潑、靈活多樣、一改學(xué)生死搬硬套的解題模式,消除學(xué)生模仿死記解題的習(xí)慣,從不同角度對(duì)問(wèn)題的深思熟慮,尋求多樣性的解題方法,以上僅僅是筆者幾年來(lái)教學(xué)
15、的心結(jié),有不完善的地方還需要今后的教學(xué)中不斷探索、實(shí)踐,但我們的目標(biāo)是堅(jiān)定的,為培養(yǎng)開放型、創(chuàng)造型人才而努力工作。 動(dòng)態(tài)幾何問(wèn)題動(dòng)態(tài)幾何類問(wèn)題是近幾年中考命題的熱點(diǎn),題目靈活、多變,能夠全面考查學(xué)生的綜合分析和解決問(wèn)題的能力。有關(guān)動(dòng)態(tài)幾何的概念,在很多資料上有說(shuō)明,但是沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義,在這里就不在贅述了。本人只是用2010年的部分中考數(shù)學(xué)試題加以說(shuō)明。一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)幾何涉及的幾種情況 靜態(tài)問(wèn)題的難度最多也就是中等偏上,真正讓人抓狂的永遠(yuǎn)是動(dòng)態(tài)問(wèn)題。從歷年中考來(lái)看,動(dòng)態(tài)問(wèn)題經(jīng)常作為壓軸題目出現(xiàn),得分率也是最低的。動(dòng)態(tài)問(wèn)題一般分兩類,一類是代數(shù)綜合方面,在坐標(biāo)系中有動(dòng)點(diǎn),動(dòng)直線,一般是利用多
16、種函數(shù)交叉求解。另一類就是幾何綜合題,在梯形,矩形,三角形中設(shè)立動(dòng)點(diǎn)、線以及整體平移翻轉(zhuǎn),對(duì)考生的綜合分析能力進(jìn)行考察。所以說(shuō),動(dòng)態(tài)問(wèn)題是中考數(shù)學(xué)當(dāng)中的重中之重,只有完全掌握,才有機(jī)會(huì)拼高分。二、真題精講【例1】(2010,密云,)如圖,在梯形中,梯形的高為動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿線段以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā)沿線段以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(秒)(1)當(dāng)時(shí),求的值;(2)試探究:為何值時(shí),為等腰三角形【思路分析1】本題作為密云卷壓軸題,自然有一定難度,題目中出現(xiàn)了兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),很多同學(xué)看到可能就會(huì)無(wú)從下手。但是解決動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,首先就是要找誰(shuí)在動(dòng),誰(shuí)沒(méi)在動(dòng),通過(guò)
17、分析動(dòng)態(tài)條件和靜態(tài)條件之間的關(guān)系求解。對(duì)于大多數(shù)題目來(lái)說(shuō),都有一個(gè)由動(dòng)轉(zhuǎn)靜的瞬間,就本題而言,M,N是在動(dòng),意味著BM,MC以及DN,NC都是變化的。但是我們發(fā)現(xiàn),和這些動(dòng)態(tài)的條件密切相關(guān)的條件DC,BC長(zhǎng)度都是給定的,而且動(dòng)態(tài)條件之間也是有關(guān)系的。所以當(dāng)題中設(shè)定MN/AB時(shí),就變成了一個(gè)靜止問(wèn)題。由此,從這些條件出發(fā),列出方程,自然得出結(jié)果?!窘馕觥拷猓海?)由題意知,當(dāng)、運(yùn)動(dòng)到秒時(shí),如圖,過(guò)作交于點(diǎn),則四邊形是平行四邊形, (根據(jù)梯形內(nèi)輔助線的常用做法,我們將MN放在三角形內(nèi),將動(dòng)態(tài)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成平行時(shí)候的靜態(tài)問(wèn)題) (這個(gè)比例關(guān)系就是將靜態(tài)與動(dòng)態(tài)聯(lián)系起來(lái)的關(guān)鍵) 解得【思路分析2】第二問(wèn)失分
18、也是最嚴(yán)重的,很多同學(xué)看到等腰三角形,理所當(dāng)然以為是MN=NC即可,于是就漏掉了MN=MC,MC=CN這兩種情況。在中考中如果在動(dòng)態(tài)問(wèn)題當(dāng)中碰見(jiàn)等腰三角形,一定不要忘記分類討論的思想,兩腰一底一個(gè)都不能少。具體分類以后,就成為了較為簡(jiǎn)單的解三角形問(wèn)題,于是可以輕松求解【解析】(2)分三種情況討論: 當(dāng)時(shí),如圖作交于,則有即(利用等腰三角形底邊高也是底邊中線的性質(zhì)),解得 當(dāng)時(shí),如圖,過(guò)作于H則, 當(dāng)時(shí), 則 綜上所述,當(dāng)、或時(shí),為等腰三角形【例2】(2010,崇文)在ABC中,ACB=45º點(diǎn)D(與點(diǎn)B、C不重合)為射線BC上一動(dòng)點(diǎn),連接AD,以AD為一邊且在AD的右側(cè)作正方形ADE
19、F(1)如果AB=AC如圖,且點(diǎn)D在線段BC上運(yùn)動(dòng)試判斷線段CF與BD之間的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論(2)如果ABAC,如圖,且點(diǎn)D在線段BC上運(yùn)動(dòng)(1)中結(jié)論是否成立,為什么?(3)若正方形ADEF的邊DE所在直線與線段CF所在直線相交于點(diǎn)P,設(shè)AC,CD=,求線段CP的長(zhǎng)(用含的式子表示) 【思路分析1】本題和上題有所不同,上一題會(huì)給出一個(gè)條件使得動(dòng)點(diǎn)靜止,而本題并未給出那個(gè)“靜止點(diǎn)”,所以需要我們?nèi)シ治鲇蒁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的變化圖形當(dāng)中,什么條件是不動(dòng)的。由題我們發(fā)現(xiàn),正方形中四條邊的垂直關(guān)系是不動(dòng)的,于是利用角度的互余關(guān)系進(jìn)行傳遞,就可以得解?!窘馕觥浚海?)結(jié)論:CF與BD位置關(guān)系是垂直;
20、證明如下:AB=AC ,ACB=45º,ABC=45º由正方形ADEF得 AD=AF ,DAF=BAC =90º, DAB=FAC,DABFAC , ACF=ABDBCF=ACB+ACF= 90º即 CFBD【思路分析2】這一問(wèn)是典型的從特殊到一般的問(wèn)法,那么思路很簡(jiǎn)單,就是從一般中構(gòu)筑一個(gè)特殊的條件就行,于是我們和上題一樣找AC的垂線,就可以變成第一問(wèn)的條件,然后一樣求解。(2)CFBD(1)中結(jié)論成立 理由是:過(guò)點(diǎn)A作AGAC交BC于點(diǎn)G,AC=AG可證:GADCAF ACF=AGD=45º BCF=ACB+ACF= 90º 即C
21、FBD【思路分析3】這一問(wèn)有點(diǎn)棘手,D在BC之間運(yùn)動(dòng)和它在BC延長(zhǎng)線上運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置是不一樣的,所以已給的線段長(zhǎng)度就需要分情況去考慮到底是4+X還是4-X。分類討論之后利用相似三角形的比例關(guān)系即可求出CP.(3)過(guò)點(diǎn)A作AQBC交CB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q, 點(diǎn)D在線段BC上運(yùn)動(dòng)時(shí),BCA=45º,可求出AQ= CQ=4 DQ=4-x,易證AQDDCP, , , 點(diǎn)D在線段BC延長(zhǎng)線上運(yùn)動(dòng)時(shí),BCA=45º,可求出AQ= CQ=4, DQ=4+x 過(guò)A作交CB延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,則 CFBD,AQDDCP, , ,【例3】(2010,懷柔)已知如圖,在梯形中,點(diǎn)是的中點(diǎn),是等邊三角形(1)
22、求證:梯形是等腰梯形;(2)動(dòng)點(diǎn)、分別在線段和上運(yùn)動(dòng),且保持不變?cè)O(shè)求與的函數(shù)關(guān)系式;ADCBPMQ60°(3)在(2)中,當(dāng)取最小值時(shí),判斷的形狀,并說(shuō)明理由【思路分析1】本題有一點(diǎn)綜合題的意味,但是對(duì)二次函數(shù)要求不算太高,重點(diǎn)還是在考察幾何方面。第一問(wèn)純靜態(tài)問(wèn)題,自不必說(shuō),只要證兩邊的三角形全等就可以了。第二問(wèn)和例1一樣是雙動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,所以就需要研究在P,Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中什么東西是不變的。題目給定MPQ=60°,這個(gè)度數(shù)的意義在哪里?其實(shí)就是將靜態(tài)的那個(gè)等邊三角形與動(dòng)態(tài)條件聯(lián)系了起來(lái).因?yàn)樽罱K求兩條線段的關(guān)系,所以我們很自然想到要通過(guò)相似三角形找比例關(guān)系.怎么證相似三角形呢?
23、當(dāng)然是利用角度咯.于是就有了思路. 【解析】(1)證明:是等邊三角形是中點(diǎn) 梯形是等腰梯形(2)解:在等邊中, (這個(gè)角度傳遞非常重要,大家要仔細(xì)揣摩) (設(shè)元以后得出比例關(guān)系,輕松化成二次函數(shù)的樣子)【思路分析2】第三問(wèn)的條件又回歸了當(dāng)動(dòng)點(diǎn)靜止時(shí)的問(wèn)題。由第二問(wèn)所得的二次函數(shù),很輕易就可以求出當(dāng)X取對(duì)稱軸的值時(shí)Y有最小值。接下來(lái)就變成了“給定PC=2,求PQC形狀”的問(wèn)題了。由已知的BC=4,自然看出P是中點(diǎn),于是問(wèn)題輕松求解。(3)解: 為直角三角形當(dāng)取最小值時(shí),是的中點(diǎn),而以上三類題目都是動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,這一類問(wèn)題的關(guān)鍵就在于當(dāng)動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)中出現(xiàn)特殊條件,例如某邊相等,某角固定時(shí),將動(dòng)態(tài)問(wèn)題化為靜
24、態(tài)問(wèn)題去求解。如果沒(méi)有特殊條件,那么就需要研究在動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)中哪些條件是保持不變的。當(dāng)動(dòng)的不是點(diǎn),而是一些具體的圖形時(shí),思路是不是一樣呢?接下來(lái)我們看另外兩道題.【例4】已知正方形中,為對(duì)角線上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于,連接,為中點(diǎn),連接(1)直接寫出線段與的數(shù)量關(guān)系;(2)將圖1中繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),如圖2所示,取中點(diǎn),連接,你在(1)中得到的結(jié)論是否發(fā)生變化?寫出你的猜想并加以證明 (3)將圖1中繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度,如圖3所示,再連接相應(yīng)的線段,問(wèn)(1)中的結(jié)論是否仍然成立?(不要求證明)【思路分析1】這一題是一道典型的從特殊到一般的圖形旋轉(zhuǎn)題。從旋轉(zhuǎn)45°到旋轉(zhuǎn)任意角度,要求考生討論其中的不動(dòng)關(guān)
25、系。第一問(wèn)自不必說(shuō),兩個(gè)共斜邊的直角三角形的斜邊中線自然相等。第二問(wèn)將BEF旋轉(zhuǎn)45°之后,很多考生就想不到思路了。事實(shí)上,本題的核心條件就是G是中點(diǎn),中點(diǎn)往往意味著一大票的全等關(guān)系,如何構(gòu)建一對(duì)我們想要的全等三角形就成為了分析的關(guān)鍵所在。連接AG之后,拋開其他條件,單看G點(diǎn)所在的四邊形ADFE,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)梯形,于是根據(jù)我們?cè)诘谝恢v專題中所討論的方法,自然想到過(guò)G點(diǎn)做AD,EF的垂線。于是兩個(gè)全等的三角形出現(xiàn)了。(1) (2)(1)中結(jié)論沒(méi)有發(fā)生變化,即證明:連接,過(guò)點(diǎn)作于,與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)在與中, 在與中, 在矩形中, 在與中, 【思路分析2】第三問(wèn)純粹送分,不要求證明的話
26、幾乎所有人都會(huì)答出仍然成立。但是我們不應(yīng)該止步于此。將這道題放在動(dòng)態(tài)問(wèn)題專題中也是出于此原因,如果BEF任意旋轉(zhuǎn),哪些量在變化,哪些量不變呢?如果題目要求證明,應(yīng)該如何思考。建議有余力的同學(xué)自己研究一下,筆者在這里提供一個(gè)思路供參考:在BEF的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,始終不變的依然是G點(diǎn)是FD的中點(diǎn)??梢匝娱L(zhǎng)一倍EG到H,從而構(gòu)造一個(gè)和EFG全等的三角形,利用BE=EF這一條件將全等過(guò)渡。要想辦法證明三角形ECH是一個(gè)等腰直角三角形,就需要證明三角形EBC和三角形CGH全等,利用角度變換關(guān)系就可以得證了。(3)(1)中的結(jié)論仍然成立 【例5】(2010,朝陽(yáng))已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為6cm,點(diǎn)E是射線B
27、C上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AE交射線DC于點(diǎn)F,將ABE沿直線AE翻折,點(diǎn)B落在點(diǎn)B 處(1)當(dāng)=1 時(shí),CF=_cm,(2)當(dāng)=2 時(shí),求sinDAB 的值;CADB(3)當(dāng)= x 時(shí)(點(diǎn)C與點(diǎn)E不重合),請(qǐng)寫出ABE翻折后與正方形ABCD公共部分的面積y與x的關(guān)系式,(只要寫出結(jié)論,不要解題過(guò)程)【思路分析】動(dòng)態(tài)問(wèn)題未必只有點(diǎn)的平移,圖形的旋轉(zhuǎn),翻折(就是軸對(duì)稱)也是一大熱點(diǎn)。這一題是朝陽(yáng)卷的壓軸題,第一問(wèn)給出比例為1,第二問(wèn)比例為2,第三問(wèn)比例任意,所以也是一道很明顯的從一般到特殊的遞進(jìn)式題目。同學(xué)們需要仔細(xì)把握翻折過(guò)程中哪些條件發(fā)生了變化,哪些條件沒(méi)有發(fā)生變化。一般說(shuō)來(lái),翻折中,角,邊都是不
28、變的,所以軸對(duì)稱圖形也意味著大量全等或者相似關(guān)系,所以要利用這些來(lái)獲得線段之間的比例關(guān)系。尤其注意的是,本題中給定的比例都是有兩重情況的,E在BC上和E在延長(zhǎng)線上都是可能的,所以需要大家分類討論,不要遺漏?!窘馕觥浚?)CF= 6 cm; (延長(zhǎng)之后一眼看出,EAZY) (2) 如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在BC上時(shí),延長(zhǎng)AB交DC于點(diǎn)M,圖1 ABCF, ABEFCE, =2, CF=3 ABCF,BAE=F又BAE=B AE, B AE=F MA=MF設(shè)MA=MF=k,則MC=k -3,DM=9-k在RtADM中,由勾股定理得:k2=(9-k)2+62, 解得 k=MA= DM=(設(shè)元求解是這類題型中比
29、較重要的方法)圖2 sinDAB=; 如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在BC延長(zhǎng)線上時(shí),延長(zhǎng)AD交B E于點(diǎn)N,同可得NA=NE設(shè)NA=NE=m,則B N=12-m在RtAB N中,由勾股定理,得m2=(12-m)2+62, 解得 m=AN= B N= sinDAB= (3)當(dāng)點(diǎn)E在BC上時(shí),y=; (所求A B E的面積即為ABE的面積,再由相似表示出邊長(zhǎng))當(dāng)點(diǎn)E在BC延長(zhǎng)線上時(shí),y= 【總結(jié)】 通過(guò)以上五道例題,我們研究了動(dòng)態(tài)幾何問(wèn)題當(dāng)中點(diǎn)動(dòng),線動(dòng),乃至整體圖形動(dòng)這么幾種可能的方式。動(dòng)態(tài)幾何問(wèn)題往往作為壓軸題來(lái)出,所以難度不言而喻,但是希望考生拿到題以后不要慌張,因?yàn)闊o(wú)論是題目以哪種形態(tài)出現(xiàn),始終把握的都是
30、在變化過(guò)程中那些不變的量。只要條分縷析,一個(gè)個(gè)將條件抽出來(lái),將大問(wèn)題化成若干個(gè)小問(wèn)題去解決,就很輕松了.為更好的幫助考生,筆者總結(jié)這種問(wèn)題的一般思路如下:第一、仔細(xì)讀題,分析給定條件中那些量是運(yùn)動(dòng)的,哪些量是不動(dòng)的。針對(duì)運(yùn)動(dòng)的量,要分析它是如何運(yùn)動(dòng)的,運(yùn)動(dòng)過(guò)程是否需要分段考慮,分類討論。針對(duì)不動(dòng)的量,要分析它們和動(dòng)量之間可能有什么關(guān)系,如何建立這種關(guān)系。第二、畫出圖形,進(jìn)行分析,尤其在于找準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中靜止的那一瞬間題目間各個(gè)變量的關(guān)系。如果沒(méi)有靜止?fàn)顟B(tài),通過(guò)比例,相等等關(guān)系建立變量間的函數(shù)關(guān)系來(lái)研究。第三、做題過(guò)程中時(shí)刻注意分類討論,不同的情況下題目是否有不同的表現(xiàn),很多同學(xué)丟分就丟在沒(méi)有討論
31、,只是想當(dāng)然看出了題目所給的那一種圖示方式,沒(méi)有想到另外的方式,如本講例5當(dāng)中的比例關(guān)系意味著兩種不一樣的狀況,是否能想到就成了關(guān)鍵。探索性數(shù)學(xué)問(wèn)題 探索是人類認(rèn)識(shí)客觀世界過(guò)程中最生動(dòng)、最活躍的思維活動(dòng),探索性問(wèn)題存在于一切學(xué)科領(lǐng)域之中,在數(shù)學(xué)中則更為普遍 習(xí)慣上,我們可以按照命題者對(duì)解答者的要求將數(shù)學(xué)問(wèn)題分為兩大類:一類是已知和結(jié)論都有確定要求的題型;另一類是已知與結(jié)論兩者中至少有一個(gè)沒(méi)有確定要求的題型;我們把后一類問(wèn)題稱為探索性問(wèn)題 因此,在初中數(shù)學(xué)中的“探索性”問(wèn)題特征是:命題中缺少一定的題設(shè)或沒(méi)有給出明確的結(jié)論,或解題思路及過(guò)程沒(méi)有確定的形式和方法,解題時(shí)需要經(jīng)過(guò)大膽地猜想、推斷、補(bǔ)充
32、,并加以計(jì)算或證明的這一類命題 命題趨勢(shì) 探索性數(shù)學(xué)問(wèn)題在近幾年的中考中頻頻出現(xiàn);常出現(xiàn)的四大類型:規(guī)律探索型、條件探索型、結(jié)論探索型、存在探索型等;江西中考試卷中多以一至兩個(gè)小題和一個(gè)中等以上問(wèn)題出現(xiàn),分值約有614分;要求考生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行觀察、分析、比較、概括;達(dá)到發(fā)現(xiàn)規(guī)律,或得出結(jié)論,或?qū)で笫菇Y(jié)論成立的條件,或探索數(shù)學(xué)對(duì)象存在可能性與結(jié)果的目的 解題策略 探索性問(wèn)題的解答必須利用題設(shè)進(jìn)行分析、比較、歸納、推理,或由條件去探索出不明確的結(jié)論;或由結(jié)論去探索未給予的條件;或去探索存在的各種可能性以及發(fā)現(xiàn)所形成的數(shù)學(xué)規(guī)律以下課案就近幾年的中考試題,列舉幾例加以說(shuō)明:目的是對(duì)各種探索性的問(wèn)題進(jìn)行歸
33、納、整合,幫助老師與同學(xué)們提高對(duì)探索性數(shù)學(xué)問(wèn)題的分析、思考及解答能力【題組講解】一、基礎(chǔ)練習(xí)【實(shí)現(xiàn)目標(biāo)】:認(rèn)識(shí)各類探索試題的基本特征與形式,初步掌握解決各類不同類型的探索問(wèn)題的方法1、規(guī)律探索型 規(guī)律探索型問(wèn)題是根據(jù)已知條件或所提供的若干個(gè)特例,通過(guò)觀察、類比、歸納,揭示和發(fā)現(xiàn)題目所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)本質(zhì)、規(guī)律與特征的一類探索性問(wèn)題解題策略是:常常利用特殊值(特殊點(diǎn)、特殊數(shù)量、特殊線段、特殊位置等)進(jìn)行歸納、概括,從特殊到一般,從而得出規(guī)律題1(2010四川攀枝花)、如圖,將邊長(zhǎng)為2的等邊三角形沿x軸正方向連續(xù)翻折2010次,第1題圖P1P3P2Oyx依次得到點(diǎn)P,P,PP則點(diǎn)P的坐標(biāo)是 簡(jiǎn)析:觀察預(yù)
34、判每一個(gè)點(diǎn)P,P,P的坐標(biāo)是(1,),(3, ), (5, ),可以遞推得;因而P的坐標(biāo)是(4019, )變式:題2(2010·廣東肇慶,有改動(dòng))、觀察下列單項(xiàng)式: a, 2a2, 4a3, 8a4,16a5,按照此規(guī)律第n個(gè)單項(xiàng)式是 _ (n是正整數(shù)) 簡(jiǎn)析:這一列單項(xiàng)式,觀察每一序列號(hào)下單項(xiàng)式的符號(hào)、系數(shù)、字母的次數(shù);符號(hào)滿足奇數(shù)序號(hào)項(xiàng)為負(fù)、偶數(shù)序號(hào)項(xiàng)為正;系數(shù)的絕對(duì)值是成2的自然數(shù)冪;字母a的次數(shù)是成正整數(shù)列遞增;因而設(shè)定n為正整數(shù),則答案為02842462246844m6第2題圖變式:題3(2010·江蘇鹽城)、填在下面各正方形中的四個(gè)數(shù)之間都有相同的規(guī)律,根據(jù)此規(guī)
35、律,m的值是( )A38 B52C66 D74 簡(jiǎn)析:觀察這一系列正方形四方格028424622468441 2 3 4m6 1082(n-1)2nm2(n+1)中數(shù)字后,得出:右上的數(shù)字與左下的數(shù)字的積減去左上數(shù)字所得的差,即m=10×8-6=74;更為一般的方法:建立序列號(hào)1、2、3、n;則有以下對(duì)應(yīng)關(guān)系:左上方格的數(shù)字為2(n-1),右上的方格數(shù)字為2(n+1);左下方格的數(shù)字為2n,右下方格的數(shù)字是多少呢?,令n=4,代入即得;故選擇D第4題圖變式:題4(2010·山東日照)、古希臘人常用小石子在沙灘上擺成各種形狀來(lái)研究數(shù),如圖;例如: 他們研究過(guò)圖1中的1,3,6
36、,10,由于這些數(shù)能夠表示成三角形,稱其為三角形數(shù);類似地,稱圖2中的1,4,9,16,這樣的數(shù)為正方形數(shù)下列數(shù)中既是三角形數(shù)又是正方形數(shù)的是()A15 B25 C55 D1225簡(jiǎn)析:圖1的三角數(shù),從第二個(gè)開始,有這樣的規(guī)律:1=1,3=1+2,6=1+2+3,第n個(gè)三角數(shù)是;圖2 中的正方形數(shù)從第二個(gè)開始,有這樣的規(guī)律:第m個(gè)正方形數(shù)時(shí),;比較A、B、C、D四個(gè)數(shù),僅有25、1225是正方形數(shù)(m分別等于5、35),檢驗(yàn)25不是三角形數(shù)(n無(wú)整數(shù)解),而1225又是三角形數(shù)(此時(shí)n=35);故選擇D【變式意圖】:變式試題T2、T3和T4不僅是要考慮數(shù)與字母的變化特征,而且還要觀察數(shù)的排列規(guī)
37、律,同時(shí)又要考慮圖形的特征表象;需要從縱橫兩個(gè)方面、數(shù)形結(jié)合相互關(guān)聯(lián)地比較、觀察、猜想、推理,獲取與形成對(duì)每一個(gè)問(wèn)題自身的數(shù)學(xué)本質(zhì)、特征與規(guī)律的認(rèn)識(shí),再進(jìn)行嚴(yán)格地推理、驗(yàn)證【方法提煉】:特別注意:(1)一般寫成豎式或單列形式進(jìn)行對(duì)比、分析;(2)注重縱橫聯(lián)系與數(shù)形結(jié)合;(3)關(guān)注自然數(shù)序列號(hào)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系2、條件探索型條件探索型問(wèn)題是指在給定明確的結(jié)論而未給出確定的條件,需要采取證明、推斷去探索發(fā)現(xiàn),并補(bǔ)充與完善使結(jié)論成立的條件的一類問(wèn)題解題策略是:從所給出的結(jié)論出發(fā),采用逆推的辦法,猜想出合乎要求的一些條件,并進(jìn)行邏輯推理證明,從而尋找出滿足結(jié)論的條件ACBDFE第5題圖題5(2010
38、183;浙江金華)、如圖,在ABC中,D是BC邊上的點(diǎn)(不與B,C重合),F(xiàn),E分別是AD及其延長(zhǎng)線上的點(diǎn),CFBE請(qǐng)你添加一個(gè)條件,使BDECDF (不再添加其它線段,不再標(biāo)注或使用其他字母),并給出證明(1)你添加的條件是: ;(2)證明: 簡(jiǎn)析:因?yàn)镃FBE,所以FCDEBD又因?yàn)镕DCEDB,要證明BDECDF,只需要添加一組對(duì)應(yīng)邊相等即可答案:(1)(或點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn)),中任選一個(gè)即可(2)以為例,進(jìn)行證明:CFBE, FCDEBD又,F(xiàn)DCEDB,BDECDF變式:題6(2009·山東東營(yíng))、如圖,在四邊形ABCD中,已知AB與CD不平行,ABDDCA,請(qǐng)你添加一個(gè)
39、條件: ,使得加上這個(gè)條件后能夠推出:ADBC且ABCDBCDAO第6題圖簡(jiǎn)析:命題的結(jié)論很明顯:四邊形ABCD欲成為等腰梯形;現(xiàn)需探索補(bǔ)充使它成立的一個(gè)條件(有可能不唯一);可以先觀察與已知條件ABDACD相關(guān)聯(lián)的、一對(duì)可能全等的三角形ABD與DCA,滿足這種可能的添加條件有若干條;也可以從其他方面入手;可供添加的條件可以是以下的任選其一:解答:DACADB,BADCDA,DBCACB,ABCDCB,OBOC,OAOD;(任選其一)若添加條件為:BADCDA,可證明如下:在ABD與DCA中,已知ABDDCA,且ADDA,BADCDA,所以ABDDCA,可得到:ABDC,BDCA,ADBDAC
40、;進(jìn)一步得到OAOD,從而OCOB;再得到ADBDACACBDBC;最終得到ADBC3、結(jié)論探索型 結(jié)論探索型問(wèn)題是指僅給出某種情境而沒(méi)有明確指出結(jié)論,需要解題者去探索符合條件的數(shù)學(xué)結(jié)論的一類試題;這類探索問(wèn)題的設(shè)問(wèn)常以適合某種條件的結(jié)論“成立”、“不成立”、“是否成立”等語(yǔ)句加以表述,或直接問(wèn)“有何結(jié)論”等它與傳統(tǒng)題的區(qū)別在于:探索問(wèn)題的結(jié)論的過(guò)程往往也是解題過(guò)程第7題圖解題策略是:從剖析題意入手,充分捕捉題設(shè)的信息,執(zhí)因索果,順向推理或聯(lián)想類比、猜測(cè)等,獲得所求結(jié)論(特別注意解答的多樣性與反思和證明)題7 (2009·甘肅定西)、拋物線的部分圖象如圖所示,請(qǐng)寫出與其關(guān)系式、圖象相
41、關(guān)的兩個(gè)正確結(jié)論: ,(直接采用已知數(shù)據(jù)的結(jié)論除外)簡(jiǎn)析:已知的是二次函數(shù)的圖像,結(jié)合圖像可讀出對(duì)稱軸方程、拋物線與x軸、y軸的交點(diǎn)坐標(biāo);通過(guò)計(jì)算推理可得到:因而從關(guān)系式、圖像兩方面,可填的正確結(jié)論:;圖像與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)(-3,0);解析式為方程有兩個(gè)根;拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)(-1,4);該二次函數(shù)的最大值為4;當(dāng)時(shí),y隨著x的增大而減少;若二次函數(shù)則有等等,任選兩條均可4、探索存在型問(wèn)題 探索存在型問(wèn)題:是指在一定的前提條件下,需探索發(fā)現(xiàn)某種數(shù)學(xué)關(guān)系是否存在的一類問(wèn)題;它往往以“是否存在”“是否有”“是否變化”等疑問(wèn)句出現(xiàn),以示結(jié)論成立與否有待判斷解題策略是:通常對(duì)結(jié)論作出肯定存在的假設(shè)
42、,再按題設(shè)條件進(jìn)行推理計(jì)算,若導(dǎo)出矛盾,則否定先前的假設(shè),若推出合理的結(jié)論,則說(shuō)明先前的假設(shè)成立 題8:(2009·江西樣卷)、在平面直角坐標(biāo)系中,現(xiàn)將一塊等腰直角三角板ABC放在第二象限,斜靠在兩坐標(biāo)軸上,點(diǎn)A(0,2),點(diǎn)C(-1,0),如圖;拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)B第8題圖(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)求拋物線的解析式;(3)在拋物線上是否還存在點(diǎn)P(點(diǎn)B除外),使ACP仍然是以AC為直角邊的等腰直角三角形?若存在,求所有點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由簡(jiǎn)析:(1)借助全等三角形,容易求得點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)代入點(diǎn)A、點(diǎn)C、點(diǎn)B的坐標(biāo),拋物線的解析式還是可以求得的;(3)滿足條件的點(diǎn)P仍需要在
43、拋物線上, 假設(shè)這樣的點(diǎn)P存在,思考過(guò)程中,考慮點(diǎn)P是否是點(diǎn)B 關(guān)于直線AC的軸對(duì)稱點(diǎn)?考慮點(diǎn)P是否是關(guān)于線段AC 中點(diǎn)的中心對(duì)稱點(diǎn)?(或者將等腰直角三角板ABC物化, 把它沿直線AC的翻折或繞線段AC的中點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°)如此尋求到:求點(diǎn)P的方法與思路解:(1) 過(guò)點(diǎn)B作,垂足為D, 又, =1,=2;點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-3,1);(2)拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(-3,1),則得到,解得,所以拋物線解析式為;(3)假設(shè)存在P、Q兩點(diǎn),使得ACP是直角三角形:若以AC為直角邊,點(diǎn)C為直角頂點(diǎn);則延長(zhǎng)至點(diǎn),使得,得到等腰直角三角形,過(guò)點(diǎn)作,1=,;=2, =1, 可求得點(diǎn)P1(1,-1);經(jīng)檢驗(yàn)點(diǎn)P1
44、(1,-1)在拋物線上,使得是等腰直角三角形;若以AC為直角邊,點(diǎn)A為直角頂點(diǎn);則過(guò)點(diǎn)A作,且使得,得到等腰直角三角形,過(guò)點(diǎn)P2作,同理可證;=2, = 1, 可求得點(diǎn)(2,1);經(jīng)檢驗(yàn)點(diǎn)(2,1)也在拋物線上,使得也是等腰直角三角形 (解法二:從中點(diǎn)坐標(biāo)入手,點(diǎn)C是BP1的中點(diǎn),由此可得點(diǎn)P1的坐標(biāo);四邊形ABC P2是平行四邊形,AC的中點(diǎn)Q也就是BP2的中點(diǎn),由此可得點(diǎn)P2的坐標(biāo))二、能力提高【實(shí)現(xiàn)目標(biāo)】掌握各類探索性問(wèn)題入手解答的基本套路,能將較為復(fù)雜的問(wèn)題各個(gè)擊破,類比轉(zhuǎn)化為較為熟悉或簡(jiǎn)單的問(wèn)題;在解題的過(guò)程中注重?cái)?shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用;如:、研究幾何的運(yùn)動(dòng)變化情境時(shí),常常借助代數(shù)變量的
45、思想來(lái)表達(dá)變化中的幾何量;、經(jīng)常利用數(shù)形結(jié)合觀點(diǎn)、方程函數(shù)辯證統(tǒng)一的思想構(gòu)通代數(shù)與幾何兩大板塊,最終達(dá)到數(shù)學(xué)本質(zhì)意義的化歸與統(tǒng)一;、用分類討論的數(shù)學(xué)思想考慮問(wèn)題的多變性與復(fù)雜性,減少失誤;、通過(guò)觀察數(shù)學(xué)對(duì)象的獨(dú)立性、特殊性,猜想、歸納、抽象、概括出具有更加一般性的數(shù)學(xué)規(guī)律,并注意條件的不同帶來(lái)的數(shù)學(xué)變化和轉(zhuǎn)化經(jīng)過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)、演練之后,老師與同學(xué)們的思路會(huì)更為靈活與開闊,解題也會(huì)變得更加深刻與嚴(yán)密,數(shù)學(xué)思維與能力將獲得有效的提升題9(2009·河南)、如圖,在RtABC中,ACB=90°,B =60°,BC=2點(diǎn)O是AC的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O的直線l從與AC重合的位置開
46、始,繞點(diǎn)O作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),交AB邊于點(diǎn)D過(guò)點(diǎn)C作CEAB交直線l于點(diǎn)E,設(shè)直線l的旋轉(zhuǎn)角為 (1)當(dāng)=_度時(shí),四邊形EDBC是等腰梯形,此時(shí)AD的長(zhǎng)為_;當(dāng)=_度時(shí),四邊形EDBC是直角梯形,此時(shí)AD的長(zhǎng)為_;第9題圖(2)當(dāng)=90°時(shí),判斷四邊形EDBC是否為菱形?并說(shuō)明理由簡(jiǎn)析:第(1)問(wèn)是典型的條件探索;在保證了CEAB的前提下,則四邊形EDBC一定可能是梯形(EDBC除外);第 問(wèn):逆推分析:當(dāng)EDB=B =60°此時(shí)=30°,四邊形EDBC是等腰梯形,AD的長(zhǎng)為1; 因?yàn)?;同理第?wèn):逆推分析:當(dāng)EDB=90°時(shí),此時(shí)=60°,四邊形ED
47、BC是直角梯形,AD的長(zhǎng)為1.5;因?yàn)?(2)當(dāng)=90°時(shí),四邊形EDBC是菱形;=ACB=90°,BC/ED;又CE/AB,四邊形EDBC是平行四邊形; 在RtABC中,ACB=90°,B=60°,BC=2;A=30°,AB=4,AC=; AO=在RtAOD中,A=30°,AD=2BD=2,BD=BC又四邊形EDBC是平行四邊形,四邊形EDBC是菱形(提供解法二:第問(wèn):以斜邊AB上的中線CM(設(shè)點(diǎn)M是斜邊AB的中點(diǎn))為輔助線,逆推分析:當(dāng)EDCM時(shí),EDCM且ED=BC; 此時(shí)=30°,四邊形EDBC是等腰梯形,AD的長(zhǎng)為
48、1;因?yàn)?;同理第?wèn):以斜邊AB上的高線CH(設(shè)點(diǎn)H是垂足)為輔助線,逆推分析:當(dāng)EDCH時(shí),此時(shí)=60°, 四邊形EDBC是直角梯形,AD的長(zhǎng)為1.5;因?yàn)椋c(diǎn)評(píng):本題的第2問(wèn)又是結(jié)論探索型問(wèn)題,順應(yīng)條件的變化與不同,做出正確的解答即可)題10(2010·福建南平,有改動(dòng))、如圖,一種電子游戲,電子屏幕上有一正六邊形ABCDEF,點(diǎn)P沿直線AB從右向左移動(dòng),當(dāng)出現(xiàn):點(diǎn)P與正六邊形六個(gè)頂點(diǎn)中的至少兩個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)造成等腰三角形時(shí),就會(huì)發(fā)出警報(bào),則直線AB上會(huì)發(fā)出警報(bào)的點(diǎn)P有( )第10題圖A9個(gè) B10個(gè) C11個(gè) D12個(gè) 簡(jiǎn)析:本題是一道探索結(jié)論的典型試題,并且符合條件的點(diǎn)P
49、有多種可能,需要確定它的個(gè)數(shù);為了探索本題的方便,不妨設(shè)正六邊形ABCDEF的邊長(zhǎng)為則依據(jù)三角函數(shù)知識(shí)可得對(duì)角線,對(duì)角線; 因而在點(diǎn)P沿直線AB從右向左移動(dòng)時(shí):當(dāng)時(shí),此時(shí)的點(diǎn)與正六邊形ABCDEF六個(gè)頂點(diǎn)中的點(diǎn)、構(gòu)造成等腰、;當(dāng)時(shí),構(gòu)造成等腰、;當(dāng)時(shí),構(gòu)造成等邊、和等腰;當(dāng)時(shí),構(gòu)造成等腰、;當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)B重合時(shí),構(gòu)造成等腰、和等邊;當(dāng)位于線段的中點(diǎn)時(shí),構(gòu)造成等腰、;同理根據(jù)對(duì)稱性,可推測(cè)在線段的延長(zhǎng)線上,還存在這樣的五個(gè)點(diǎn)故選擇答案C 【引入幾何畫板動(dòng)畫演示,驗(yàn)證結(jié)論!】【方法提煉】:1、注意分類討論時(shí)的不重不漏;2、利用了對(duì)稱性的數(shù)學(xué)思想方法,使求解更簡(jiǎn)便,思考的過(guò)程中還可以通過(guò)平移方法來(lái)檢驗(yàn);
50、3、將原試題進(jìn)行了改編,適當(dāng)增加了它的思考性與難度! 題11(2010·四川樂(lè)山)、在ABC中,D為BC的中點(diǎn),O為AD的中點(diǎn),直線l過(guò)點(diǎn)O.過(guò)A、B、C三點(diǎn)分別做直線l的垂線,垂足分別是G、E、F,設(shè)AG=h1,BE=h2,CF=h3. (1)如圖(11.1),當(dāng)直線lAD時(shí)(此時(shí)點(diǎn)G與點(diǎn)O重合).求證:h2+h3= 2h1; (2)將直線l繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),使得l與AD不垂直. 如圖(11.2),當(dāng)點(diǎn)B、C在直線l的同側(cè)時(shí),猜想(1)中的結(jié)論是否成立?請(qǐng)你說(shuō)明理由;h2h1EFGOCABDh3lh3h1h2EFlCABDO(G)Oh2h1h3FEGlCABD圖(11.3)圖(11.2)
51、圖(11.1) 如圖(11.3),當(dāng)點(diǎn)B、C在直線l的異側(cè)時(shí),猜想h1、h2、h3滿足什么關(guān)系.(只需寫出關(guān)系,不要求說(shuō)明理由)簡(jiǎn)析:(1)當(dāng)直線lAD時(shí),本圖滿足直角梯形的中位線性質(zhì),易得結(jié)論;(2)將直線l繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),使得l與AD不垂直.此時(shí)的圖形(11.2)依然通過(guò)輔助線、轉(zhuǎn)化至(11.1),繼續(xù)運(yùn)用直角梯形的中位線性質(zhì),容易得結(jié)論:;(3)抓住中點(diǎn)O不放,繼續(xù)過(guò)點(diǎn)D作DHl,垂足為H,依然有DH=AG= h1;又知點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn),連結(jié)FD并延長(zhǎng)交線段BE于F1,構(gòu)建三角形中位線圖形,可得:解答:(1)證明:BEl, CFl,四邊形BCFE是梯形.又GDl,D是BC的中點(diǎn),DG是梯
52、形的中位線,BE+CF=2DG.又O為AD的中點(diǎn),AG=DG,BE+CF=2AG.即.(2)成立.證明:過(guò)點(diǎn)D作DHl,垂足為H,AGO=DHO=Rt,AOG=DOH,OA=OD,AGODHO,DH=AG.又D為BC的中點(diǎn),由梯形的中位線性質(zhì),得2 DH=BE+CF,即2 AG =BE+CF,成立.(3)猜想h1、h2、h3滿足h1、h2、h3滿足關(guān)系:.【引入幾何畫板動(dòng)畫演示,驗(yàn)證結(jié)論!】【方法提煉】:第(3)問(wèn)是在感悟了前兩問(wèn)的猜想與推理的前提下,作出的合情推理;考查著學(xué)生的數(shù)學(xué)直覺(jué)能力與發(fā)現(xiàn)、猜想能力;此處猜想時(shí),需要有直覺(jué)的感知:估算正確圖形下的線段的長(zhǎng)短,再作出一種合乎邏輯的大膽猜測(cè)
53、(為節(jié)約時(shí)間,不要求證明而已)三、挑戰(zhàn)中考【實(shí)現(xiàn)目標(biāo)】接觸到中考型探索性數(shù)學(xué)問(wèn)題,需要做到認(rèn)真審題、分類思考,具體問(wèn)題具體分析,針對(duì)不同的題型:或特殊探路,或逆推分析,或用數(shù)學(xué)思想方法研究、分析、轉(zhuǎn)化老師和同學(xué)們掌握了這些規(guī)律,并在練習(xí)中不斷領(lǐng)悟,提高綜合解決問(wèn)題的能力,形成自己的數(shù)學(xué)思維和能力;同時(shí)還需要培養(yǎng)并掌握一定的應(yīng)試技巧與心理素質(zhì),相信同學(xué)們一定能在中考中取得理想的數(shù)學(xué)成績(jī). 題12:(2010江西)、如圖,一根直立于水平地面上的木桿AB在燈光下形成影子,當(dāng)木桿繞A按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)直至到達(dá)地面時(shí),影子的長(zhǎng)度發(fā)生變化設(shè)AB垂直于地面時(shí)的影長(zhǎng)為AC(假定ACAB),影長(zhǎng)的最大值為m,最小值為n,那么下列結(jié)論:mAC;m
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