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摘 要:几何求值是初中数学难点之一,而“隐圆”问题是最常见的一类考题,此类问题综合性强,隐蔽性强,要通过分析和转化发现圆,而折叠中的最值问题也可以通过隐圆的方法来解决。
关键词:初中数学;几何;最值问题
折叠问题是中考中的一个热点问题,它涉及的知识面广,方法灵活,训练思维能力效果显著。折叠问题考察了学生识别和理解几何图形的能力,对学生空间思维能力和综合解决问题的能力都提出了较高的要求。从实际教学和考试来看,学生对这类题看到就头疼,分析原因,首先是学生的空间想象力较弱,其次是学生对这类问题没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理。本文通过具体的折叠问题例题进行探究和总结,探索构建“隐圆”模型解决这类问题的思路和方法。
一、问题呈现
例题1:如图,在矩形ABCD中,E是BC上的一点,△ABE沿AE折叠到△AEF,若AB=4,BC=6,连接CF,求CF的最小值。
【分析】考虑△ABE沿AE所在直线翻折得到△AFE,可得AB=AF=4,所以F轨迹是以A点为圆心,AB为半径的圆弧。连接AC,与圆的交点即为所求的F’,此时F’C的值最小。构造直角△ABC,勾股定理求AC,再减去AF’ 即可。
【归纳总结】此类求最值问题,在折叠的过程中存在定点定长,所以动点的轨迹就是一个圆,再利用圆外一点到圆心的最短距离,就可以求出来了。
二、变式训练
例题2:如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A`MN,连接A`C,则A`C长度的最小值是 .
【分析】考虑△AMN沿MN所在直线翻折得到△A’MN,可得MA’=MA=1,所以A’轨迹是以M点为圆心,MA为半径的圆弧.连接CM,与圆的交点即为所求的A’,此时A’C的值最小.构造直角△MHC,勾股定理求CM,再减去A’M即可,答案为 7 -1.
三、深入探究
例题3:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是 .
【分析】考虑到将△FCE沿EF翻折得到△FPE,可得P点轨迹是以F点为圆心,FC为半径的圆弧.过F点作FH⊥AB,与圆的交点即为所求P点,此时点P到AB的距离最小.由相似先求FH,再减去FP,即可得到PH.答案为。
所谓“授人以鱼不如授人以渔”,“鱼”很显然就是我们习题的答案,那么什么是“渔”呢?“渔”是方法、技巧,更是经验,传授经验首先要进行提炼与总结。折叠问题是很多学生感觉困惑的问题,教学中要引導学生关注折叠的本质,要分析折叠后的点在运动过程中哪些在变,哪些是没有变,变化的过程中是否有规律?这一类折叠后的点的运动问题,都有共同的特点,一个点是静止的,一个点是动态的,还有一段固定长度的线段,这就启发我们这个运动的点的轨迹是一个圆,把圆画出来,这道题基本就解决了。通过对一类问题的练习、思考、总结、提炼,把一道题做通透了,就能解决一类问题,这样的教学就做到了学习方法的指导,必将带来的是学生学习能力的提高!
(作者单位:兰著学校,广东 深圳 518000)
关键词:初中数学;几何;最值问题
折叠问题是中考中的一个热点问题,它涉及的知识面广,方法灵活,训练思维能力效果显著。折叠问题考察了学生识别和理解几何图形的能力,对学生空间思维能力和综合解决问题的能力都提出了较高的要求。从实际教学和考试来看,学生对这类题看到就头疼,分析原因,首先是学生的空间想象力较弱,其次是学生对这类问题没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理。本文通过具体的折叠问题例题进行探究和总结,探索构建“隐圆”模型解决这类问题的思路和方法。
一、问题呈现
例题1:如图,在矩形ABCD中,E是BC上的一点,△ABE沿AE折叠到△AEF,若AB=4,BC=6,连接CF,求CF的最小值。
【分析】考虑△ABE沿AE所在直线翻折得到△AFE,可得AB=AF=4,所以F轨迹是以A点为圆心,AB为半径的圆弧。连接AC,与圆的交点即为所求的F’,此时F’C的值最小。构造直角△ABC,勾股定理求AC,再减去AF’ 即可。
【归纳总结】此类求最值问题,在折叠的过程中存在定点定长,所以动点的轨迹就是一个圆,再利用圆外一点到圆心的最短距离,就可以求出来了。
二、变式训练
例题2:如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A`MN,连接A`C,则A`C长度的最小值是 .
【分析】考虑△AMN沿MN所在直线翻折得到△A’MN,可得MA’=MA=1,所以A’轨迹是以M点为圆心,MA为半径的圆弧.连接CM,与圆的交点即为所求的A’,此时A’C的值最小.构造直角△MHC,勾股定理求CM,再减去A’M即可,答案为 7 -1.
三、深入探究
例题3:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是 .
【分析】考虑到将△FCE沿EF翻折得到△FPE,可得P点轨迹是以F点为圆心,FC为半径的圆弧.过F点作FH⊥AB,与圆的交点即为所求P点,此时点P到AB的距离最小.由相似先求FH,再减去FP,即可得到PH.答案为。
所谓“授人以鱼不如授人以渔”,“鱼”很显然就是我们习题的答案,那么什么是“渔”呢?“渔”是方法、技巧,更是经验,传授经验首先要进行提炼与总结。折叠问题是很多学生感觉困惑的问题,教学中要引導学生关注折叠的本质,要分析折叠后的点在运动过程中哪些在变,哪些是没有变,变化的过程中是否有规律?这一类折叠后的点的运动问题,都有共同的特点,一个点是静止的,一个点是动态的,还有一段固定长度的线段,这就启发我们这个运动的点的轨迹是一个圆,把圆画出来,这道题基本就解决了。通过对一类问题的练习、思考、总结、提炼,把一道题做通透了,就能解决一类问题,这样的教学就做到了学习方法的指导,必将带来的是学生学习能力的提高!
(作者单位:兰著学校,广东 深圳 518000)