论文部分内容阅读
在学习一种新知识或解决一类新问题时,往往依靠过去已学过的知识或掌握的解题经验,去解决新问题,这种方法就叫知识的正迁移.近年来在数学中考中此类问题出现的频率较高,它能较好地考查同学们自学的能力,下面举例加以说明.
例1 问题背景:
若矩形的周长为1,则可求出该矩形面积的最大值. 我们可以设矩形的一边长为x,面积为S,则S与x的函数关系式为:S=-x2 x(x>0),利用函数的图像或通过配方均可求得该函数的最大值.
提出新问题:若矩形的面积为1,则该矩形的周长有无最大值或最小值?若有,最大(小)值是多少?
分析问题:若设该矩形的一边长为x,周长为y,则y与x的函数关系式为:y=2x (x>0),问题就转化为研究该函数的最大(小)值了.
解决问题:借鉴我们已有的研究函数的经验,探索函数y=2x (x>0)的最大(小)值.
(1) 实践操作:填写下表,并用描点法画出函数y=2x (x>0)的图像.
(2) 观察猜想:观察该函数的图像,猜想当x=______时,函数y=2x (x>0)有最_______值(填“大”或“小”),是_______.
(3) 推理论证:问题背景中提到,通过配方可求二次函数S=-x2 x(x>0)的最大值,请你尝试通过配方求函数y=2x (x>0)的最大(小)值,以证明你的猜想. (提示:当x>0时,x=()2)
【思路突破】对于(1),按照画函数图像步骤:列表、描点、连线;对于(2),结合图表或函数图像,可知有最小值,其值为4;对于(3),可配成完全平方式的形式,从而求出最值.
解:(1) 如图2:
(2) 由函数图像可知,其顶点坐标为(1,4),故当x=1时函数有最小值,最小值为4,故答案为:1、小、4;
即当x=1时,y的最小值是4.
【解后反思】在我们学习了一次函数、反比例函数及二次函数图像的画法的基础上,利用图像解决本题便不是很难. 二次函数求最值的方法之一是配方,用模仿的方式将问题式配方求最值是解题关键. 本题设计新颖,不仅很好地考查了图像的作法,还考查了知识的正迁移能力. 在今后的复习中,遇到没有思路的问题,可以将其转化为已学过的知识去解决.
例2 如图3,在△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r1、r2,腰上的高为h,连接AP,则S△ABP S△ACP=S△ABC.
∴r1 r2=h(定值).
(1) 理解与应用
如图4,在边长为2的正方形ABCD中,点E为对角线BD上的一点,且BE=BC,F为CE上一点,FM⊥BC于M,FN⊥BD于N,试利用上述结论求出FM FN的长.
(2) 类比与推理
如果把“等腰三角形”改成“等边三角形”,那么P的位置可以由“在底边上任一点”放宽为“在三角形内任一点”,即:
已知等边△ABC内任意一点P到各边的距离分别为r1、r2、r3,等边△ABC的高为h,试证明r1 r2 r3=h(定值).
(3) 拓展与延伸
若正n边形A1A2…An内部任意一点P到各边的距离为r1、r2、…、rn,请问r1 r2 … rn是否为定值,如果是,请合理猜测出这个定值.
【思路突破】仿照面积分割法,将三角形或多边形分成若干个三角形,根据这些三角形面积的和等于整个图形的面积,建立等量关系,便可求出结论.
解:(1) 理解与应用
连接AC交BD于O,则CO⊥BD,由上述结论得:
(2) 类比与推理
如图6,连接AP,BP,CP.
∵S△ABP S△PBC S△ACP=S△ABC,
∴·AB·r3 ·BC·r1 ·AC·r2
=·AB·h,
∵AB=BC=AC,
∴r1 r2 r3=h.
(3) 拓展与延伸
连接PA1、PA2、…、PAn,
S△A1A2P S△PA2A3 … S△A1AnP=S正n边形A1A2…An,
设正n边形的边长为a,边心距为r,
则ar1 ar2 … arn=n·ar,
∴r1 r2 … rn=nr,为定值.
【解后反思】
本题主要利用面积分割法求线段之间的关系,充分体现了面积法解题的作用. 解决多边形距离问题时,常考虑面积法,即将多边形分成若干三角形来处理.
例1 问题背景:
若矩形的周长为1,则可求出该矩形面积的最大值. 我们可以设矩形的一边长为x,面积为S,则S与x的函数关系式为:S=-x2 x(x>0),利用函数的图像或通过配方均可求得该函数的最大值.
提出新问题:若矩形的面积为1,则该矩形的周长有无最大值或最小值?若有,最大(小)值是多少?
分析问题:若设该矩形的一边长为x,周长为y,则y与x的函数关系式为:y=2x (x>0),问题就转化为研究该函数的最大(小)值了.
解决问题:借鉴我们已有的研究函数的经验,探索函数y=2x (x>0)的最大(小)值.
(1) 实践操作:填写下表,并用描点法画出函数y=2x (x>0)的图像.
(2) 观察猜想:观察该函数的图像,猜想当x=______时,函数y=2x (x>0)有最_______值(填“大”或“小”),是_______.
(3) 推理论证:问题背景中提到,通过配方可求二次函数S=-x2 x(x>0)的最大值,请你尝试通过配方求函数y=2x (x>0)的最大(小)值,以证明你的猜想. (提示:当x>0时,x=()2)
【思路突破】对于(1),按照画函数图像步骤:列表、描点、连线;对于(2),结合图表或函数图像,可知有最小值,其值为4;对于(3),可配成完全平方式的形式,从而求出最值.
解:(1) 如图2:
(2) 由函数图像可知,其顶点坐标为(1,4),故当x=1时函数有最小值,最小值为4,故答案为:1、小、4;
即当x=1时,y的最小值是4.
【解后反思】在我们学习了一次函数、反比例函数及二次函数图像的画法的基础上,利用图像解决本题便不是很难. 二次函数求最值的方法之一是配方,用模仿的方式将问题式配方求最值是解题关键. 本题设计新颖,不仅很好地考查了图像的作法,还考查了知识的正迁移能力. 在今后的复习中,遇到没有思路的问题,可以将其转化为已学过的知识去解决.
例2 如图3,在△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r1、r2,腰上的高为h,连接AP,则S△ABP S△ACP=S△ABC.
∴r1 r2=h(定值).
(1) 理解与应用
如图4,在边长为2的正方形ABCD中,点E为对角线BD上的一点,且BE=BC,F为CE上一点,FM⊥BC于M,FN⊥BD于N,试利用上述结论求出FM FN的长.
(2) 类比与推理
如果把“等腰三角形”改成“等边三角形”,那么P的位置可以由“在底边上任一点”放宽为“在三角形内任一点”,即:
已知等边△ABC内任意一点P到各边的距离分别为r1、r2、r3,等边△ABC的高为h,试证明r1 r2 r3=h(定值).
(3) 拓展与延伸
若正n边形A1A2…An内部任意一点P到各边的距离为r1、r2、…、rn,请问r1 r2 … rn是否为定值,如果是,请合理猜测出这个定值.
【思路突破】仿照面积分割法,将三角形或多边形分成若干个三角形,根据这些三角形面积的和等于整个图形的面积,建立等量关系,便可求出结论.
解:(1) 理解与应用
连接AC交BD于O,则CO⊥BD,由上述结论得:
(2) 类比与推理
如图6,连接AP,BP,CP.
∵S△ABP S△PBC S△ACP=S△ABC,
∴·AB·r3 ·BC·r1 ·AC·r2
=·AB·h,
∵AB=BC=AC,
∴r1 r2 r3=h.
(3) 拓展与延伸
连接PA1、PA2、…、PAn,
S△A1A2P S△PA2A3 … S△A1AnP=S正n边形A1A2…An,
设正n边形的边长为a,边心距为r,
则ar1 ar2 … arn=n·ar,
∴r1 r2 … rn=nr,为定值.
【解后反思】
本题主要利用面积分割法求线段之间的关系,充分体现了面积法解题的作用. 解决多边形距离问题时,常考虑面积法,即将多边形分成若干三角形来处理.