初中数学“动点问题”的解题指导

2020-12-14 16:30林康平
数学大世界·中旬刊 2020年11期
关键词:初中数学

林康平

【摘 要】 动点问题一直是困扰教师和学生的主要题型,它蕴含诸多的数学思想,对学生的解题技巧与能力有一定的要求。本文笔者结合自身的教学实践分析了初中数学动点问题,并在此基础上提出了具体的教学措施。

【关键词】 初中数学;动点问题;解题指导

“动点问题”是几何教学的重点,主要以运动的观点来探究图形的变化,这类型题目考查的是学生对知识运用的灵活性,可以真实地反映学生的数学水平和理解能力,是一种开放性题型。下面本文就以动点问题这一关键词进行具体说明。

一、初中动点问题教学

动点问题涉及的知识范围广,而且包含着众多的数学思想。对初中阶段的学生来讲,这部分内容的教学目标更直接、更明确,是对学生数学思想和分析问题能力的考查。此外,在动点问题的教学中,对学生也提出了一定的要求,不仅要求学生具有严谨的求学态度,更要具备一定的邏辑思维,针对具体问题深入分析,以对症下药。

二、初中数学动点问题的解题指导

1.以动待静,明确题目中的变与不变

以动待静就是在图形不断变化过程中明确不变量。在初中动点问题的解答中存在很多不变因素,所以在解决动点问题的过程中,一定要认真观察、找寻变量和不变量的关系,如此才能明确问题,找到解题思路。

例1:如图1,已知矩形ABCD中,AD=8,CD=4,点E从D点出发,沿线段DA以每秒1个单位的长度向A点方向移动,与此同时,点F从点C出发,沿着射线CD方向以每秒2个单位的速度移动,当B、E、F三点处在一条直线的时候,点E和点F停止运动。设点E的移动时间为t(秒),试求当t为何值的时候,两点同时停止运动。

例题分析:在这道题目中,无论点E和点F怎样运动,ED都平行于BC,由此可以得到两个相似三角形,以此开展下面的解答:当B、E、F三点在一条直线的时候,两点同时停止运动,从题目当中可以明确知道:ED=t,BC=8,FD=2t-4,FC=2t。因为ED∥BC,所以△FED∽△FBC,由此得到,进一步得出,由此得出t=4。

2.以动制动,用函数思想来解决问题

以动制动主要是借助函数的思想来描述动点的运动变化情况,通过对函数图像的研究和分析,将其转化为函数或方程,以实现解题的最终目的。

例2:在如图2所示的正方形ABCD中,其边长为4,点E是AB的中点,点P从点E出发,沿E→A→D→C的路线移动,到C点停止运动。假设点P经过的路径长为x,三角形CPE的面积为y,则下面哪个图像能够反映y和x的函数关系式:()。

例题分析:从题意中可以知道,随着点P位置的变化,△CPE的面积也会出现变化。从题目中可以得出:点P和点E重合的时候,△CPE的面积为0,当点P在EA上运动的时候,△CPE的高BC不变,其面积是x的一次函数,会随着x的增大而变大,当x=2时,面积最大为4;当点P在AD边上运动的时候,△CPE的底边EC不变,则面积是x的一次函数,面积随x的增大而不断增大,当x=6时,最大面积为8;点P在DC边上运动的时候,△CPE的底边EC不变,则面积是x的一次函数,面积随x的增大而不断减小,最小面积为0,所以选C。

3.动静互相转化,深刻把握运动中的特殊位置

当数学动点问题为求最大或最小值的时候,一般动点都在这些特殊位置中。动静的互相转化,抓住题目中隐含的图形变化中静下来的时刻,将特殊问题归于一般问题,进而抓住动静的联系。在初中数学的动点问题解答中,教师可以引导学生采取逆向思维来寻求条件,从特殊到一般抓住解题的关键,由此优化解题过程。

例3:如图3,点P为半圆直径AB上的一个动点,C为半圆的中点,D为弧AC的三等分点,若AB=2,则PC+PD的最短距离为多少?

例题分析:从题目中可以知道,AB的值是固定不变的,而PC和PD的长度却是不断变化的,由此可以寻找点C关于AB的对称点E,连接DE交AB于P,此时PC+PD的距离最短,并且PC+PD=PE+PD=DE,再根据C为半圆的中点,D为弧AC的三等分点,由此可以得到弧长CD的度数为30o,角CDE为90o,由此便可以得出PC+PD的最短距离。

动点问题涉及的知识点,对学生的能力有一定的要求,不仅可以综合考查学生的知识掌握情况,还能及时发现学生存在的问题,以开展针对性教学。在解答动点问题的时候,教师一定要引导学生认真观察和分析,找出题目中的变与不变,把握运动特殊位置关系,以有效转化,解决数学问题。

【参考文献】

[1]王中文.初中数学动点问题的解题策略[J].读与写(教育教学刊),2012(03).

[2]汪元清.浅谈初中数学动点问题[J].新课程学习(中),2015(04).

[3]相伟.动点教学在初中数学课堂使用方法初探[J].数学教学通讯,2016(17).

[4]王大前.课堂链接微课,激发探究兴趣——论微课与初中数学课堂教学的有效整合[J].数学教学通讯,2016(08).

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