巧用构造法 解答数学题

2022-07-24 12:17于静静
数理天地(初中版) 2022年4期
关键词:半轴数学题时应

于静静

【摘要】构造法解题对学生的理解以及分析问题的能力要求较高,因此教学实践中应提高学生运用构造法解题的意识与能力.

【关键词】构造方程;二次函数

1 构造不等式解答数学题

例题 已知二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交于点(-2,0),(x1,0)且1

A.a>0>bB.a>b>0

C.b>a>0D.b

解题过程

因为二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴交于点(-2,0)

所以4a-2b+c=0,c=2b-4a.

由二次函数图象可知,要想满足题意,抛物线的开口方向向上,即,a>0.基于对函数图象的分析,构造如下不等式组:a+b+c<04a+2b+c>0,将c=2b-4a代入解得b0,所以0

解题点评 构造不等式解答数学习题需要灵活运用所学对题干条件进行转化,尤其充分挖掘函数图象中的隐含条件,将图象语言转化为不等关系,运用不等式知识巧妙突破.

2 构造方程解答数学题

例题 若四个不相等的正实数a、b、c、d满足(a2012-c2012)(a2012-d2012)=2012,(b2012-c2012)(b2012-d2012)=2012,则(ab)2012-(cd)2012的值为()

A.-2012 B.-2011

C.2012D.2011

解题过程

因为(a2012-c2012)(a2012-d2012)=2012,(b2012-c2012)(b2012-d2012)=2012,

所以构造方程(x-c2012)(x-d2012)=2012,且x1=a2012、x2=b2012是方程的两个根.

将方程整理得到x2-(c2012+d2012)x+(cd)2012-2012=0.

由根与系数的关系得到x1x2=(ab)2012=(cd)2012-2012,

所以(ab)2012-(cd)2012=-2012,選择A项.

解题点评 构造方程解答数学习题需要能够透过现象看本质,寻找已知条件中的潜在规律,构建相关的方程,尤其在构建一元二次方程时需要注重应用根与系数的关系进行解题.

3 构造函数解答数学题

例题 若x1,x2(x1

A.m

B.x1

C.x1

D.x1

解题过程

因为x1,x2(x1

构造函数y1=(x-m)(x-3)和y2=(x-m)(x-3)+1,其中函数y1图象和x轴的交点为x=m和x=3,函数y2图象和x轴的交点为x1和x2.

函数y2的图象可以看成由y1图象向上平移一个单位得来.在同一平面直角坐标系中画出函数y1和函数y2图象,如图2所示,可以清晰的看到m

解题点评 函数与方程有着紧密的联系.解答方程类问题时应注重构建对应的函数,灵活运用函数的性质、函数图象的平移等知识,达到化难为易,顺利解题的目的.

4 构造三角形解答数学题

例题 如图3,在平面直角坐标系中,AB∥DC,AC⊥BC,CD=AD=5,AC=6,将四边形ABCD向左平移m个单位后,点B恰好和原点O重合,则m的值为()

A.11.4B.11.6C.12.4D.12.6

解题过程

分析可知m的值即为OB的长,因此,将问题转化为求m的值.

分别过点D作DE⊥AC,过点C作CF⊥OB,如图4所示:

因为AB∥DC,所以CD=OF,∠DCA=∠CAB.

又因为CD=AD=5,AC=6,所以OF=5,CE=12AC=3,在Rt△DEC中,由勾股定理得到:DE=CD2-CE2=4.

因为AC⊥BC,所以∠DEC=∠ACB=90°,所以△CED∽△ACB,所以DEBC=CEAC=CDAB,

即,4BC=36=5AB,解得BC=8,AB=10

又因为∠CFB=∠ACB=90°,所以△BCF∽△BAC,所以BCAB=BFBC,即,810=BF8,所以BF=6.4,

所以OB=OF+BF=5+6.4=11.4,选择A项.

解题点评 解答初中数学几何问题时应积极联系相关图形的性质,尤其通过构造相关的三角形运用勾股定理、三角形全等、三角形相似等知识寻找相关参数之间的内在联系.

5 构造圆形解答数学题

例题 如图5,在平面直角坐标系中 O为坐标原点,半径2的圆O与x轴负半轴交于点A,点B是圆O上一动点,点P为弦AB的中点,直线y=-43x+4与x轴,y轴分别交于点C、E,则△PCE面积的最小值为()

A.5 B.6 C.254 D.112

解题过程

连接OP,如图6,因为点P为弦AB的中点,

所以OP⊥AB,∠APO=90°,点P的轨迹是以AO为直径的圆,取AO的中点为点N.过N点作NF⊥EC于点F.NF和圆N交于点M.此时MF的值最小,即,△PCE面积的最小

因为直线y=-43x+4与x轴,y轴分别交于点C、E,所以C(3,0),E(0,4),由勾股定理易得EC=5.

因为圆O的半径为2,所以NO=NM=1,NC=NO+OC=4,在△ENC中由面积相等得到:12NC·EO=12EC·NF,所以NF=165,所以MF=NF-NM=165-1=115,

所以S△PCE=12EC·MF=12×5×115=112,选择D项.

解题点评 构造圆形解答初中数学习题时应注重把握圆形的规律,能够结合给出的已知条件准确的判断出圆心、圆的直径、圆的半径等,并灵活运用所学几何知识解答问题.

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