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【摘要】 动态问题是渗透运动变化观点的一类题目,考查学生对几何图形运动中所遵循的规律探索;集几何、代数知识于一体,具有较强的综合性、灵活性和多变性;有利于考查学生的空间想象能力和综合分析能力;动态几何问题是最近几年全国各省中考命题热点,往往以压轴题的形式出现,值得大家重视、研究。
【关键词】 动态问题 数形结合 代数 几何
【中图分类号】 G622 【文献标识码】A 【文章编号】 1006-5962(2012)07(b)-0132-02
所谓“动态问题”一般是指以几何知识和图形为背景,渗透运动变化观点的一类问题,这类问题主要是考查运动中图形的位置、数量关系,问题展开方式:点动:线动:形动。(“动”指三种形式:平移、旋转、对折或其几种综合);常用知识:几何方面:全等三角形、直角三角形(勾股定理)、特殊四边形、等腰三角形(等边三角形)、相似及三角函数;代数方面:方程、函数解析式;运动中路程、时间、速度关系式:S=VT、T=S/V等;具体的解题策略有:1.动中觅静:这里的“静”是指问题中的不变量、不变关系。2.动静互化:抓住“静”的瞬间,使一般转化为特殊,建立等量关系,3.以动定动:建立两个变量的函数关系,通过函数关系找到变动元素的关系;解题方法可以总结为:第一全面仔细阅读题目,明确运动方式,全方位考察运动中的变与不变的量及其位置关系,;第二应用分类讨论思想,将在运动过程中导致图形本质发生变化的各种时刻的图形分类画出,化“动”为“静”;第三在各种“静态位置”上结合三角形、四边形进行探索,通过全等、相似及其它知识寻找各个相关量之间的数量关系,建立方程或函数解析式求解。中考所在位置:是全国各省(特别重庆市)中考热点、难点,在压轴题位置出现,其命题目的是甄选优生。下面结合实例分析:
1 点动问题
(2011江苏淮安)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=2。点E、F同时从点P出发,分别沿PA、PB以每秒1个单位长度的速度向点A、B匀速运动,点E到达点A后立即以原速度沿AB向点B运动,点F运动到点B时停止,点E也随之停止。在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧,设E、F运动的时间为t秒(t>0),正方形EFGH与△ABC重叠部分面积为S(图1)。
(1)当t=1时,正方形EFGH的边长是————————;当t=3时,正方形EFGH的边长是————————;
(2)当0 (3)直接答出:在整个运动过程中,当t为何值时,S最大?最大面积是多少?
考点:相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;勾股定理;正方形的性质。
分析:(1)当时t=1时,可得,EP=1,PF=1,EF=2即为正方形EFGH的边长;当t=3时,PE=1,PF=3,即EF=4;
(2)正方形EFGH与△ABC重叠部分的形状,依次为正方形、五边形和梯形;可分三段分别解答:①当0 (3)当t=5时,面积最大;
解答:略
点评:本题考查了动点函数问题,其中应用到了相似形、正方形及勾股定理的性质,锻炼了学生运用综合知识解答题目的能力.
2 线动问题
2.在矩形ABCD中,AB=3,点O在对角线AC上,直线l过点O,且与AC垂直交AD于点E(图2、3).
(1)若直线l过点B,把△ABE沿直线l翻折,点A与矩形ABCD的对称中心A'重合,求BC的长;
(2)若直线l与AB相交于点F,且AO=AC,设AD的长为,五边形BCDEF的面积为S.求S关于的函数关系式,并指出的取值范围;
考点:
本题以矩形为背景,结合轴对称、相似、三角等相关知识编制得到.第一小题考核了学生轴对称、矩形、勾股定理三小块知识内容;面积函数解析式.
分析:1.找面积关系的函数解析式,规则图形套用公式或用割补法,不规则图形用割补法.
2.解题的关键是用含的代数式表示出相关的线段.
[ 略解]
(1)∵A’是矩形ABCD的对称中心∴A’B=AA’=AC
∵AB=A’B,AB=3∴AC=6
(2),,,
∴,
()
3 面动问题
如图4,在中,、分别是边、上的两个动点(不与、重合),且保持,以为边,在点的异侧作正方形.
(1)试求的面积;
(2)当边与重合时,求正方形的边长;
(3)设,与正方形重叠部分的面积为,试求关于的函数关系式,并写出定义域;
(4)当是等腰三角形时,请直接写出的长.
考点:相似三角形的性质、正方形的性质,等腰三角形的性質
分析:本题改编自新教材九上《相似形》24.5(4)例七,典型的共角相似三角形问题,试题为了形成坡度,在原题的基础上改编出求等腰三角形面积的第一小题,当D点在AB边上运动时,正方形整体动起来,GF边落在BC边上时,恰好和教材中的例题对应,可以说是相似三角形对应的小高比大高=对应的小边比大边,探寻正方形和三角形的重叠部分的面积与线段AD的关系的函数解析式形成了第三小题,仍然属于面积类习题来设置区分测量点一,用等腰三角形的存在性来设置区分测量点二.
[区分度性小题处理手法]
1.找到三角形与正方形的重叠部分是解决本题的关键,如上图3-1、3-2重叠部分分别为正方形和矩形包括两种情况.
2.正确的抓住等腰三角形的腰与底的分类,如上图3-3、3-4、3-5用方程思想解决.
3.解题的关键是用含的代数式表示出相关的线段.
略解:(1).
(2)令此时正方形的边长为,则,解得.
(3)当时,,
当时,.(4).
参考文献
[1] 杜志建,《中考复习讲义》。新疆青少年出版社,2009年.
[2] 中华人民共和国教育部制定,《义务教育数学课程标准》,北京师范大学出版社,2011年.
[3] 重庆市教育委员会,《2011年初中毕业各科考试说明》,重庆出版社,2012年.
【关键词】 动态问题 数形结合 代数 几何
【中图分类号】 G622 【文献标识码】A 【文章编号】 1006-5962(2012)07(b)-0132-02
所谓“动态问题”一般是指以几何知识和图形为背景,渗透运动变化观点的一类问题,这类问题主要是考查运动中图形的位置、数量关系,问题展开方式:点动:线动:形动。(“动”指三种形式:平移、旋转、对折或其几种综合);常用知识:几何方面:全等三角形、直角三角形(勾股定理)、特殊四边形、等腰三角形(等边三角形)、相似及三角函数;代数方面:方程、函数解析式;运动中路程、时间、速度关系式:S=VT、T=S/V等;具体的解题策略有:1.动中觅静:这里的“静”是指问题中的不变量、不变关系。2.动静互化:抓住“静”的瞬间,使一般转化为特殊,建立等量关系,3.以动定动:建立两个变量的函数关系,通过函数关系找到变动元素的关系;解题方法可以总结为:第一全面仔细阅读题目,明确运动方式,全方位考察运动中的变与不变的量及其位置关系,;第二应用分类讨论思想,将在运动过程中导致图形本质发生变化的各种时刻的图形分类画出,化“动”为“静”;第三在各种“静态位置”上结合三角形、四边形进行探索,通过全等、相似及其它知识寻找各个相关量之间的数量关系,建立方程或函数解析式求解。中考所在位置:是全国各省(特别重庆市)中考热点、难点,在压轴题位置出现,其命题目的是甄选优生。下面结合实例分析:
1 点动问题
(2011江苏淮安)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=2。点E、F同时从点P出发,分别沿PA、PB以每秒1个单位长度的速度向点A、B匀速运动,点E到达点A后立即以原速度沿AB向点B运动,点F运动到点B时停止,点E也随之停止。在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧,设E、F运动的时间为t秒(t>0),正方形EFGH与△ABC重叠部分面积为S(图1)。
(1)当t=1时,正方形EFGH的边长是————————;当t=3时,正方形EFGH的边长是————————;
(2)当0
考点:相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;勾股定理;正方形的性质。
分析:(1)当时t=1时,可得,EP=1,PF=1,EF=2即为正方形EFGH的边长;当t=3时,PE=1,PF=3,即EF=4;
(2)正方形EFGH与△ABC重叠部分的形状,依次为正方形、五边形和梯形;可分三段分别解答:①当0
解答:略
点评:本题考查了动点函数问题,其中应用到了相似形、正方形及勾股定理的性质,锻炼了学生运用综合知识解答题目的能力.
2 线动问题
2.在矩形ABCD中,AB=3,点O在对角线AC上,直线l过点O,且与AC垂直交AD于点E(图2、3).
(1)若直线l过点B,把△ABE沿直线l翻折,点A与矩形ABCD的对称中心A'重合,求BC的长;
(2)若直线l与AB相交于点F,且AO=AC,设AD的长为,五边形BCDEF的面积为S.求S关于的函数关系式,并指出的取值范围;
考点:
本题以矩形为背景,结合轴对称、相似、三角等相关知识编制得到.第一小题考核了学生轴对称、矩形、勾股定理三小块知识内容;面积函数解析式.
分析:1.找面积关系的函数解析式,规则图形套用公式或用割补法,不规则图形用割补法.
2.解题的关键是用含的代数式表示出相关的线段.
[ 略解]
(1)∵A’是矩形ABCD的对称中心∴A’B=AA’=AC
∵AB=A’B,AB=3∴AC=6
(2),,,
∴,
()
3 面动问题
如图4,在中,、分别是边、上的两个动点(不与、重合),且保持,以为边,在点的异侧作正方形.
(1)试求的面积;
(2)当边与重合时,求正方形的边长;
(3)设,与正方形重叠部分的面积为,试求关于的函数关系式,并写出定义域;
(4)当是等腰三角形时,请直接写出的长.
考点:相似三角形的性质、正方形的性质,等腰三角形的性質
分析:本题改编自新教材九上《相似形》24.5(4)例七,典型的共角相似三角形问题,试题为了形成坡度,在原题的基础上改编出求等腰三角形面积的第一小题,当D点在AB边上运动时,正方形整体动起来,GF边落在BC边上时,恰好和教材中的例题对应,可以说是相似三角形对应的小高比大高=对应的小边比大边,探寻正方形和三角形的重叠部分的面积与线段AD的关系的函数解析式形成了第三小题,仍然属于面积类习题来设置区分测量点一,用等腰三角形的存在性来设置区分测量点二.
[区分度性小题处理手法]
1.找到三角形与正方形的重叠部分是解决本题的关键,如上图3-1、3-2重叠部分分别为正方形和矩形包括两种情况.
2.正确的抓住等腰三角形的腰与底的分类,如上图3-3、3-4、3-5用方程思想解决.
3.解题的关键是用含的代数式表示出相关的线段.
略解:(1).
(2)令此时正方形的边长为,则,解得.
(3)当时,,
当时,.(4).
参考文献
[1] 杜志建,《中考复习讲义》。新疆青少年出版社,2009年.
[2] 中华人民共和国教育部制定,《义务教育数学课程标准》,北京师范大学出版社,2011年.
[3] 重庆市教育委员会,《2011年初中毕业各科考试说明》,重庆出版社,2012年.