动态几何中的图形变换题的解法分析

来源 :祖国·建设版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:e7889620621
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  动态几何是近些年中考的热点,它主要由动点、动线、动图等三类问题组成.动态几何涉及的知识面相对深而广,目的是为了提升学生综合运用几何知识分析、解决问题的能力.其中,图形变换常常与图形的平移、旋转、翻折等变换相关密切,解答此类问题的关键是熟练应用平移、旋转和轴对称等有关性质.熟记平移、旋转、轴对称等有关性质至关重要.如:“图形在平移、旋转、翻折后对应线段相等,对应角相等,图形的形状、大小、面积均不变”等性质.此外,解答图形变换问题还应注意:图形在运动变换的过程中的特殊情形,特殊点的位置的变化以及不变量在解题中的作用.
  梳理图形变换问题时,应尽量做到题型全面、方法系统化,尤其是:一要借助数形结合的方法理解题意;二要掌握相关的数学思想,能熟练用于解题;三要注意从运动过程中的特殊情况入手,找寻解题思路和解题方法,同时注意特殊情形与一般情形相结合.下面例谈几点体会:
  一、关注图形变换中的基本概念与基本性质
  图形变换的基本性质各具特色,通过设置单一的图形变换,关注图形变换中核心元素的变化规律,突显基础知识的应用.
  例如,点P是正方形ABCD内的一点,PA=1,PB=2,PC=3,将 ABP按顺时针方向旋转,使点A与点C重合,此时点P旋转到了G点.
  (1)说出此时 APB绕点B旋转了多少度?
  (2)连结PG,求PG的长;
  (3)猜想 PGC的形状,并说明理由;
  (4)试求 APB的度数.
  解:(1) APB绕B点顺时针旋转于90 .
  (2)连结PG,由旋转的性质可知:BG=BP=2,且 PBG= ABC=90 ,由勾股定理得PG= .
  (3) PGC为直角三角形.理由:由旋转的性质可知:GC=AP=1,由(2)可知:PG= ,又由已知得PC=3,故 ,所以 PGC为直角三角形,且 PGC=90 .
  (4)由(2)可知: PBG为等腰直角三角形,所以 PGB=45 ,由(3)知: PGC=90 ,所以 BGC= BGP+ PGC=45 +90 =135 ,由旋转的性质可知: APB= CGB=135 .
  本题借助于几何直观分别凸显了对图形变换前后对应点、对应线段、对应角的关系等变换性质中的核心元素的识别,体现了旋转图形的方向、角度,结合利用三角形的内角和定理、勾股定理等,涉及到几何的基础知识.
  变式题:如图,点P是正三角形ABC内的一点,且PA=6,PB=8,PC=10,若将 PAC绕A点逆时针旋转后得到 P′AB.求:
  (1)点P与点P′之间的距离;
  (2)求 APB的度数.
  解析:(1)连PP′,由旋转的性质得P′A=PA=6, P′AB= PAC,
  ∴ P′AP= BAC=60 ,∴ P′AP为等边三角形,∴PP′=AP′=AP=6.
  (2)在 P′BP中,由旋转的性质得P′B=PC=10,又PP′=6,PB=8,
  ∴P′P2+PB2=62+82=100=P′B2,∴ P′PB为直角三角形,且 P′PB=90 ,
  ∴ APB= APP′+ BPP′=60 +90 =150 .
  二、突出图形变换在构造探索题中的作用
  一些题目以图形变换为问题,使几何图形由静态到动态,丰富了图形间的位置关系
  和数量关系,经过探索论证各种几何关系,通过这类问题解答可以提高学生的综合能力.
  例如,已知 ABC的面积为3,且AB=AC,现将 ABC沿CA方向平移CA长度得到 EFA.
  (1)求 ABC扫过的图形的面积S;
  (2)试判断AF与BE的位置关系,并说明理由;
  (3)若 BEC=15 ,求AC的长.
  解:(1)连结BF,易得BF=AE,BA=FE,所以四边形BFEA为平行四边形,且S□ABFE=2S EFA=2S ABC,故S= S ABC+S□ABFE=3+6=9.
  (2)由(1)知四边形ABFE为平行四边形,又AE=AC=AB,所以□ABFE为菱形,所以AF与BE相互垂直.
  (3)由 BEC=15 ,AE=AB得 BAC=2 BEC=30 ,过B点作BD AC于D点,则BD= AB= AC,又S ABC= AC·BD= AC· AC= AC2=3,所以AC2=12,所以AC= (负值舍去).
  本题利用图形的平移探索基本数量关系,体现了对观察、猜测、验证、推理过程,由平移前后线段扫过的面积的形状,利用特殊四边形的性质判断直线的位置关系,利用三角形的面积公式求线段,在一定程度上可以提升学生的数学素养.
  变式题:如图1在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于O点.
  (1)画出 AOB平移后的三角形DEC,其平移方向为射线AD的方向,平移的距离为线段AD的长;
  (2)试判断上题中四边形CODE的形状,并说明理由;
  (3)当四边形ABCD是什么四边形时,(2)中的四边形CODE为正方形?
  三、重视图形变换在构造综合问题中的应用
  通过数学综合题,设置探索图形变换中的数量规律问题,或者研究图形变换的全过
  程来实现对学生数学思想和基本活动经验的培养.
  例如,如图正方形ABCD的边长为5cm,在Rt EFG中, ,FG=4cm,EG=3cm,且点B、F、C、G都在直线 上, EFG由点F与点C重合的位置开始沿直线 以1cm/s的速度向左做匀速直线运动.
  (1)求点E运动到CD上和运动到AB上的时间;
  (2)设 秒后, EFG与正方形ABCD重叠部分的面积为 cm2,求 与 的函数关系式(其中 )
  解(1)因为FG=4cm,BC=5cm,所以点E到CD上的时间为 (秒),点E到AB上的时间为: (秒)
  (2)设 秒后,EF交CD于H点,则FC= cm,易知 FCH∽ FGE,所以 , , , ( ).
  本题将三角形与正方形相结合,以运动为载体,构造了一个动态几何图形,通过用函数刻画面积的变化过程,应用到路程、速度、时间的关系以及相似三角形等性质,可以提高学生对数学知识的综合运用能力.
  以上对动态几何中图形变换的问题进行例析,这仅是动态几何中的一个部分,除此之外还有关动点、动直线等.动态几何涵盖有数学的核心知识和分类思想、数形思想、函数与方程思想等,解题的思路往往是通过观察、实验、归纳、类比等获得猜想,并进一步寻求证据,给出证明.通过设置新的实际问题背景,运用特殊图形性质,灵活运用图形的变换这样有利提高学生的合情推理与演绎推理能力.
其他文献
摘要:今天的初中生是下个世纪中国现代化建设的主力军,明天的中标准。高层次的人才要求和优胜劣汰的激烈竞争。要培养高素质的人才,关键还是靠教育。而思想政治课在中学教育中有它特定的不可取代的功能。初中政治教学的方法是多种多样的,本文将结合自己的教学实践谈几点自己的认识,不惜贻笑大方,以求抛砖引玉。  关键词:初中政治 教学尝试  一、激发学生的学习兴趣  政治课教学不仅是一个传递知识信息的过程,而且是一
期刊
摘要:想象在认识世界和改造世界的过程中起着重要的作用,爱因斯坦曾经说过:“知识是有限的,而想象力概括世界上的一切。” 小学生心理研究表明:小学生处在创造性想象力发展的最佳期,如果我们将学生比喻成一只可爱的小鸟,那想象力就是可爱小鸟的双翅。丰富的想象力让孩子们翱翔广阔的空间,每一个学生都是充满灵性的天使。因此,在小学生语文教学中我们要顺应学生心理发展规律,充分培养学生的想象力。有了丰富的想象力,才能
期刊
摘要:在现在的高中课堂教学中,仍然常常是老师负责的讲解,而学生是被动的听。学生如何消化基础知识,如何掌握解题技巧和思想方法,进而增强分析问题、解决问题的能力,这些往往被忽略。所以采用恰当的教学方法,发挥学生的主观能动性,想办法让学生多参与课堂教学,改变被动听课的局面,提高课堂效率,事半功倍。ss  关键词:高中数学 课堂教学 网络技术  一、创设真实情境,激发学生学习数学的兴趣与好奇心  建构主义
期刊
摘要:《语文课程标准》倡导“自主、合作、探究”的学习方式,认为“学生是学习和发展的主体”,古人也认为“授之以鱼不如授之以渔”。因此,要让学生在学习中学会学习,就必须提高他们的学习能力,要提高学生的阅读能力,就要着重培养和提高学生的迁移能力。本文从三个方面:概括能力、联想能力、分析类化能力和八个细节:抽象概括、归纳概括、总结概括、学生自读、教师点拨、创设情景、同化迁移、顺应迁移对如何培养和提高学生在
期刊
摘要:小学生英语目前没有学习母语的环境,运用多媒体教学手段,为学生提供最佳的外语学习环境和学习情景,优化课堂教学的整个过程,培养学生初步运用英语的交际能力,是学生快乐学习英语。  关键词:小学生 网络信息 激发 兴趣 动画  多媒体具有图、文、声、像、影合一的特点,能使教学变得更加直观、形象。科学研究表明:在学习过程中,同时使用视觉、听觉等多种感官,能明显的提高学习效率和学习效果。而在我们目前的小
期刊
在高中作文教学中是一个非常令人头疼的问题。大部分存在的问题是:选材面狭窄,材料不够新、文章开头、结尾平平,使人看而生厌。针对这些问题,教师在作文教学中,特别是在作文的写作前和写作中都要精心的进行指导,并且要指导得法。  一、主导性就是启发  有人曾经说过生活是写作的第一素材,但是学生的大多时间是在学校,生活经历很少,素材获得的主要渠道是书本。教师要根据学生的这一特点,鼓励学生进行课外阅读,扩大阅读
期刊
摘要:随着课程改革逐步向纵深发展,先进的教育理念难以真正落实的现象——凸显。为什么学生的自主合作探究逐步走向形式主义?为什么老师仍然很累,学生仍然很苦,等等。种种诘问最终集中到了一个话题——“如何打造高效课堂?”。  关键词:新课程 高效课堂  中国高效课堂,简单地说就是教师高效地教,学生高效地学。教师教得轻松,学生学得愉快,以学生是学习活动的主体为理论核心,激发学生的学习热情,使学生学会学习,为
期刊
朗读是语文教学中一项重要的基本功,有感情地朗读课文有助于加深学生对课文的理解,使其受到情感的熏陶,从而达到阅读教学美感,乐感,语感,情感的和谐统一。在阅读教学中加强朗读训练已成为当前小语教改中众人注目的焦点,但在教学实践中,我们却发现这些现象:不少读的不错的同学在课堂上不愿举手读书,有的同学在众人面前读书时面红耳赤,声音放不开,还有的同学读书时东张西望,有口无心......凡此种种,都说明学生对朗
期刊
语文教学的主要任务是培养学生的听、说、读、写能力,这四种能力既相对独立,又相互联系,口说是语,下笔成文。因此,我在教学实践中把说和写有机的联系起来,合二为一。“即课堂上说文,课后写文”其实说好文就是写好文的一半。  一、说中心  说一段话或写一篇文章,必须有一个中心,学生在作文之前首先要想好自己的写作目的是什么?要用哪些材料去表现这个目的,要让学生明白材料和中心必须一致。例如,讲《记一个熟悉的人》
期刊
摘要:文言文是中华民族传统文化的精华,一个民族之所以生生不息,主要是靠文化来维系。未来社会将越来越强调人才的文化素养,加强文言文的学习,正是为了实现这一目标。作为高中语文教师,我们有责任有义务指导学生学好文言文,感悟古诗文的魅力。那么如何进行文言文教学呢?以下是我对高中文言文教学的几点建议。  关键词:高中语文 文言文教学  一、联系史实和相关的背景,以扩充学生见闻,增强学生的求知欲望  高中教材
期刊