“以静制动,动静结合”解决初中数学动点型几何问题

2018-03-07 09:48张春华
新课程·中学 2017年12期
关键词:动静结合转化思想

张春华

摘 要:初中数学动点几何一直是考查的难点、热点,对学生的综合能力要求很高。那么,教师如何引导学生解决动态几何问题呢,教会学生“以静制动,动静结合”是解决此类问题的关键所在。

关键词:动态几何;动静结合;转化思想

学习是一个不断勇于尝试和发现错误的过程,错误是不可避免的。动点型几何问题,其实就是以几何图形为背景,点线面为载体的数学函数问题。我们要学会以静制动,动静结合,以不变应万变来解决此类问题。

一、动点型几何问题教学中存在的问题

在初中数学的具体教学中,我们发现学生存在以下问题并对其进行了分析研究。这种综合题目是最令学生头疼的题目,也是我们教学中的重点难点。

笔者认为要想解决动点几何问题,需要将此类问题简单化,将动态转化为静态。比如说有个动态几何图很复杂,我们可以将几何图分割成许多小部分来看。这样我们就可以将其简单化、静态化。我们必须要学会转化。

下面我们来看一道例题:在三角形ABC中,角ABC等于90°,AB等于4,BC等于3,O是边AC上的一个点,以点O为圆心作半圆,与边AB相切于点D,交线段OC于点E,作EP垂直于ED,交AB于点P,交边CB的延长线于点F。当BF=1时,求线段AP的长。

对于这个问题,我们会发现有两种情况,这时我们要分开解答,我们要学会转化,我们可以分开画图。这样就可以将其简单化、静态化。

情况1,半圆O的半径R较小时,EP交AB于点P,P在AB之间;交CB延长线于点F,F在B的左侧:半圆O与边AB相切于点D,∠ADO=90°,∠ODE=∠OED,(因为DO=EO=R),∠ODE+∠EDP=∠OED+∠CEF=90°,所以∠EDP=∠CEF,直角△PBF∽△PED,(AAA),所以∠BFP=∠EDP,故∠BFP=∠CEF,因此CF=CE,CE=CF=CB+BF=3+1=4,作EG垂直BC,交BC于G,直角△EGC∽△ABC,(AAA),EG∶AB=EC∶AC,EG=4× = ,同理,CG= ,FG=FB+BG=FB+BC-CG=1+3- = ,直角△PBF∽△EGF,(AAA),PB∶EG=FB∶FG,PB=( )/( )=2,AP=AB-PB=4-2=2;

情况2,半圆O的半径R较大时,EP交AB延长线于点P,P在B下方;交BC于点F,F在BC之间:与情况1类似过程,可以得CF=CE,CE=CF=BC-BF=3-1=2,EG= ,CG= ,FG=FC-CG=2- = ,PB∶EG=FB∶FG,PB=( )/( )=2,AP=AB+PB=4+2=6;

做动态几何问题笔者认为需要注意以下几点:

1.掌握运动变化的趋势;

2.找出运动初始时的几何关系和将要求出的几何量;

3.动静结合,以静制动,以不变应万变(这点很重要,上面笔者已经介绍很详细了);

4.找一下几何关系,代数关系(运用一些定理以及一些特殊几何图形的几何量)讨论是否分类,是否有临界点,根据这些可以列出相应的方程。

下面我们再看一道例题。

例:有一边长为5cm的正方形ABCD和等腰三角形△PQR,PQ=PR=5cm,QR=8cm,点B、C、Q、R在同一条直线l上,当C、Q两点重合时开始,t秒后正方形ABCD与等腰△PQR重合部分的面积为Scm2。解答下列问题:

(1)当t=3秒时,求S的值;

(2)当t=5秒时,求S的值;

(3)当5秒≤t≤8秒时,求S与t的函数关系式,并求出S的最大值。

分析:当等腰△PQR从C、Q两点重合开始,以1cm/秒的速度沿直线l向左匀速运动时,正方形ABCD与等腰△PQR重合部分图形的形状在改变,因此,我们需要根据运动过程中的特殊位置分类讨论解决。运动过程中有四个特殊位置点,它们分别是点B、C、R和等腰△PQR底邊的中点E,这四个特殊位置点就是分类讨论问题的“分界点”。

二、如何克服困难,成功教学

1.教师方面,我觉得老师可以从动静结合,以静制动出发,将动态几何简单化、静态化。不仅要教会学生做会一道题,授之以鱼,不如授之以渔,让学生学会做这一类题。克服学生的焦虑、害怕心理。

2.学生方面,我们不仅要做题,做题目的同时也要想题,不要只会做一道题,要学会做一类题。要把这类题目的方法找到。我认为学生必须掌握动与静的关系,将其简单化、动态化。

通过对初中动点几何型问题的分析,我们针对师生共同的问题和原因,做出了一些相应的措施,期待在新课标的初中数学教学中,将动点几何这一大难题突破,或对教育方式方法的改革提出一些建议。

参考文献:

显莲.论新课程改革中教师角色的转变[J].教育探索,2004(2).

编辑 高 琼

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