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同一个问题不同的角度
2018-06-25 | 阅:  转:  |  分享 
  
同一个问题不同的角度



越来越多的中考压轴题,在二次函数的图象抛物线上架构几何图形,学生感觉难度较大,主要原因是思维水平跟不上。在平时的训练中,怎样充分应用习题,最大限度发挥习题的效应,来发展学生的思维呢?

题目:如图1,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,交y轴正半轴于C点,D为抛物线的顶点,点P在OB的延长线上,且∠PCB=∠CBD,求点P的坐标。

一、不同的角度求解,培养学生求异思维

前期基础分析:已知抛物线解析式,能够求出A、B、C、D四点的坐标,A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)、D(1,4),要求点P的坐标,由于点P的位置在x轴上,可将其坐标转化成求线段OP的长,或者把点P看作某条直线与x轴的交点,我们需要求出这条直线的解析式。

思路1:首先根据点C、点B的坐标,发现∠OBC=∠OCB,那么它们的邻补角也相等。结合条件∠PCB=∠CBD,那么涉及到的∠PCB和∠CBP构成了△PCB,以它为模板构造三角形全等。

略解:(如图2)延长BD交y轴于点Q。

∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠CBP=∠BCQ,又BC=CB,∠PCB=∠CBQ,

∴△CBP≌△BCQ,∴BP=CQ,∴OP=OQ,

∵B(3,0)、D(1,4),∴直线BD的解析式为:y=-2x+6,∴Q(0,6)。

∴P(6,0)

思路2:(如图2)发现∠OCB=∠OBC后,结合∠PCB=∠CBD,可以得到∠PCO=∠DBO,而∠PCO、线段OP可以得到直角△PCO,以它为模板构造三角形全等。

略解:同上解,证△COP≌△BOQ即可。

点评:上述两种思路,将点P的坐标转化成求线段的长度,将线段置入三角形,构造出三角形全等,利用已知坐标求出线段的长,思维流畅,构造顺理成章。

思路3:(如图3)由∠PCB=∠CBD,若标出PC与BD的交点M,则可得到MC=MB。容易得到∠MCO=∠MBO,若连接OM,得到△OMC≌△OMB。若能求出点M的坐标,就可以求出直线CM的解析式,从而求出点P的坐标。

略解:连OM,易证△OMC≌△OMB,∴∠COM=∠BOM,∴直线OM解析式为y=x,易知直线BD的解析式为:y=-2x+6,∴M(2,2),又C(0,3),∴直线CM的解析式为:y=,∴P(6,0)

点评:从解析法的角度开始思考问题,关键是找出直线PC上的另一点,求出直线PC的解析式,再求点P的坐标。由条件∠PCB=∠CBD,得等腰三角形,可尝试其顶点M作为直线PC上的另一点。进而思考顶点M的坐标求法。构造易,思维指向性很强,步步逼近目标求解。

思路4:我们很容易发现∠PCO=∠DBO。要求点P的坐标,就是求线段OP的长,而线段OP在直角△PCO中,尝试构造一个包含∠DBO的直角三角形。

略解:(如图4)作DN⊥OB,垂足为N,易证△PCO∽△DBN,∴,易知线段CO=3,BN=2,DN=4,∴,∴OP=6,即P(6,0)

点评:点P坐标转化成线段OP的长,目标转换很准确,思维很大胆,构造简单直接。

思路5:(如图5)要求点P的坐标,转化成求直线CP的解析式,因为点C坐标已知,从而转化成求直线CP上另一点的坐标。哪里找这一点呢?经过演算,可发现点B、C、D构成一个直角三角形,于是过点B作BE⊥BC交PC于点E,构造△DCB≌△EBC。若能求出点E的坐标,就可以求直线CE的解析式,从而求出点P的坐标。要求点E坐标,就先作垂线。过点D、E分别作出坐标轴垂线,得△DCM≌△EBN,可求出BN、EN,从而求出点E坐标。

点评:与思路3思考方向一致,发现很深入,但求解很复杂。

以上各种求解思路,涉及全等、相似等基本知识,包含转化、构造等基本方法,锻炼学生求异思维。

二、不同的角度提问,培养学生求同思维

变式1:假设点P为抛物线上一点,其它条件不变,求点P的坐标。

点评:原题中,实际固定了点P的位置。当点P在抛物线上时,则其位置可能在第一象限,也可能在第四象限。在第一象限时,按原题求解,在第四象限时,过点C作BD的平行线交抛物线可求解。这样变式,培养学生全面思考问题的能力,或者说是分类讨论问题的能力。(如图6)

变式2:如图7,在线段BD上有一点N,在抛物线第一象限上是否存在一点M,使四边形MNCB为等腰梯形?若存在,求点M的坐标。

点评:在抛物线上架构一个等腰梯形,图形变得复杂,由于点M、点N位置都未定,谁先确定也是一个问题,思维更复杂,学生更难把握。培养学生分析问题,透过现象看本质的能力。(提示:由于四边形MNCB为等腰梯形,连接MC,则易得∠MCB=∠NBC,和原题一样。)

变式3:如图8,在抛物线第一象限上有点M,使tan∠MCB=,求点M的坐标。

点评:图形似乎变得简单,但思维方向多维。若发现隐含条件:点B、C、D构成一个直角三角形,且tan∠DBC=,则可转化问题,就是要满足∠MCB=∠DBC,和原题一样。若想将tan∠MCB置入直角三角形,则可过点B作CM的垂线,再构造相似解决(见图5)。培养学生发现、多角度分析问题解决问题能力。

以上各种变式,涉及在抛物线上架构四边形、与三角函数联系,从不同角度看问题本质,都可以转化成原题求解,培养学生的求同思维。

《数学课程标准》提出,数学教学应引导学生通过思考、探索,发展思维,要注重数学知识之间的联系,不断丰富解决问题的策略,提高解决问题的能力。数学是思维的体操,多角度的看同一道问题,最大限度让每一道习题发挥作用,让学生学会分析、学会构造、学会转化,就能切实培养学生思维的广度和深度。













































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(本文系无所为2158首藏)