例谈初中数学中动点问题的解法

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  初中数学学习中,我们经常会遇到这样一类题目,“点A沿某一线段运动”,我们把这类题目叫做动点问题.顾名思义,动点问题不同于我们一般的几何题目,它的图形是发生运动变化的.于是,大家在遇到这类题目时往往会在两个地方犯愁出错:①不知道题目什么意思,不明白题目说了一件什么事,从而无从下手.②辛辛苦苦做出来了,答案却不符合题意,导致结果出错.
  那么我们如何避免这样的问题呢?这里与大家一起分享一个关于动点问题的学习经验:看要素,表线段,列等式,查结果.
  图1
  题目:梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=16 cm,AB=6 cm,BC=24 cm,动点P从点A开始,沿AD边,以1厘米/秒的速度向点D运动;动点Q从点C开始,沿CB边,以4厘米/秒的速度向B点运动.已知P、Q两点分别从A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.假设运动时间为t秒,问:
  (1)t 为何值时,四边形PQCD是平行四边形?
  (2)在某个时刻,四边形PQCD可能是菱形吗?为什么?
  (3)t 为何值时,四边形PQCD是直角梯形?
  (4)在某个时刻,四边形PQCD可能是等腰梯形吗?为什么?
  我们来通过这道例题,严格按照上面所讲的步骤尝试一次看看.
  诠释:
  1.看要素.其中点P和Q为动点,其余点为固定点.点P运动的起点为点A,终点为点D,方向为AD方向,速度为1厘米/秒.点Q运动的起点为点C,终点为点B,方向为CB方向,速度为4厘米/秒.
  我们可以看到两点是相向运动,点Q速度要快.另外大家这里要特别注意点的运动范围:点P从A到点D需16s,点Q从点C到点B只需6s,而题目中说“当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动”,所以这道题整个的运动时间最多是6s,也就是说大家解出的答案不能大于6了,这点往往易被大家忽略,也是经常出错的地方.
  2.表线段.运动时间为t,则AP=t,CQ=4t,PD=16-t,BQ=24-4t,还可以得到AB=6,CD=10.
  3.列等式.这里要借助几何图形本身的性质,找出其中的等量关系来列等式.
  平行四边形:对边相等.PD=CQ,16-t=4t,t=3.2;
  菱形:四边都相等.PD=CD=CQ=PQ,即t=3.2且PD=12.8,但PD=CD=10,矛盾,不可能形成菱形.
  直角梯形:借助四边形APQB是矩形,矩形对边也相等.AP=BQ,t=24-4t,t=4.8.
  等腰梯形:作等腰梯形的两高,底角的两个三角形全等.过点P,D分别向BC作垂线,垂足为E,F,则QE=CF,t-(24-4t)=24-16,t=6.4.
  4.查结果.我们发现第四问的结果超过6了,要舍去,所以题目不可能形成等腰梯形.
  数学本身存在着一些规律和诱人的奥秘,数学学习的过程就是学生在教师的引导下,学生主动学习和总结规律,并激发学习数学求知欲望的过程.因此,只要同学们在学习数学的过程中,发挥数学学习积极性,认真总结学习的知识,就能达到事半功倍的效果.
  [江苏省太仓市浮桥中学 (215434)]
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