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赏析形如“PA+k·PB”中考压轴题1
摘要:“”型的最值问题当k取不为1的任意正数时,以常规的轴对称思想是难以解决问题的,而通常以动点P所在图像的不同来分类进行研究。
关键词:胡不归;阿氏圆;压轴题
近年来,以一些古老的数学问题改编的试题屡见不鲜的在各地中考中出现,如将军饮马、高斯取整[2]、胡不归问题等。波利亚指出:“数学教师的首要责任是尽其一切可能来发展学生的解决问题的能力[i][1]”。
1 问题的提出
“”型的最值问题是近几年各地中考的热点,也是难点。当k值为1时,即“
”之和的最值问题,则可用我们常见的“将军饮马”问题解决。当k取不为1的任意正数时,点P在直线上运动(胡不归)和点P在圆(阿氏圆)上运动两种情形[5]。本文以一些考题为例来赏析研究。
2 有关问题的解决
一、以胡不归为背景考察
胡不归问题动点P在直线上运动,“”中的系数k一般借助三角函数来转换,即构造直角三角形,
以一条直角边出现,进而转化为“
”之和的最值问题。
例1(2014成都28,有删节)设
为线段
上一点(不含端点),连接
,一动点
从点
出发,沿线段
以每秒1个单位的速度运动到
,再沿线段
以每秒2个单位的速度运动到
后停止,当点
的坐标是多少时,点
在整个运动过程中用时最少?
分析:由(1)得直线
解析式为:
.二次函数解析式为
.
,
,如图,过点
作
轴于点
,过点
作
轴,易得
.过点
作
于点
,则
.由题意,动点
运动的路径为折线
,运动时间:
,由垂线段最短可知,折线
的长度的最小值为
与
轴之间的垂线段.过点
作
于点
,则
,解得
,
.综上所述,当点
坐标为
,
时,点
在整个运动过程中用时最少。
点评:此题的关键是构造,结合上一问对已知条件和已证结论处理,找到条件之间的联系,也可以从结论入手,倒退分析,都是破解这类问题的关键。波利亚指出“中学数学教学的首要任务就是加强解题训练”“掌握数学就意味着善于解题”,怎样才算善于解题呢?就是解题的一般方法即通性通法。培养学生的解题能力不是做很多的题,而是让学生会分析问题,用联系的观点处理关键条件,寻找问题解决的突破口,教会学生“破题”,从“会一个题到会做一片题”才是揭示数学问题。
【变式1】(2017广州24,有删节)一动点
从点
出发,以
的速度沿线段
匀速运动到点
,再以
的速度沿线段
匀速运动到点
,到达点
后停止运动,当点
沿上述路线运动到点
所需要的时间最短时,求
的长和点
走完全程所需的时间.
分析:由①得
,作
于
.易知
,
点
的运动时间
,
当
、
、
共线时,
的值最小,此时
是
的中位线,
.
,
,
,
当
的长为
,点
走完全程所需的时间为
.
点评:本题的关键是构造,承接第二问,结合已知条件,这种题难点在于构造,学生要能自己理解构造线段,把这种问题转化为“将军饮马”来解决。 在数学解题中,什么是通性通法呢,似乎没有明确的答案。每个人在题目特定的条件下以及经验、思维等方面比较自然的想到的解法,如果说“好成绩”的取得是对通性通法的熟练掌握,那么高分甚至满分的取得一定离不开对解题技巧的熟练驾驭,要形成自己的解题思考,内化为自己的能力。,更多的自然解法不就油然而生了。
二、以阿氏圆为背景考察
阿氏圆问题动点P在圆(阿氏圆)上运动,“”中的系数k一般借助相似比来转换,即构造相似三角形,
以相似比出现,
转化为其中一个三角形的一边,进而转化为“
”之和的最值问题。
例2(2017遵义27,有删节)试求出此旋转过程中,的最小值.
分析:
在以
为圆心,4为半径的半圆上,由
知,
,
,
,
此时
,
,
三点共线,
.
点评:此题要和“胡不归”问题区别开来。“阿氏圆”中动点是沿圆(半圆)的轨迹运动,构造相似三角形是解决问题的关键。教师认真做题,教师反思自己的做题过程,我是怎么思考的,做题过程中我遇到了哪些障碍?学生在思考过程中会遇到哪些障碍?怎么样讲解才会让学生容易接受。教师眼中有学生,尊重学生的问题需求,巧用错题资源,通过错题驱动,教师引领,甚至这些难题可以让优生来讲,学生和学生的交流可能比和老师更容易接受。“让学生给学生自己做饭吃”,“教师下题海,学生荡轻舟”,教师心中有数,课堂放手让学生展示。
【变式2】(2017兰州28,有删节)以点为圆心,
长为半径作圆,点
为
上一动点,求
它的最小值.
分析:(3)设
交
于
,取
的中点
,
,连接
交
于
,连接
,
,
,
,
,
,
,设点
,
,
,
,
,
或
(由于
,所以舍去),
,
,
,即:
.
点评:数学离不开做题,很多学生平时做了大量练习,似曾相识的题在考试中学生解答的结果仍不理想,类似题出错率很高,改错了下次还是错,学生经常性遗忘。主要原因是练习题目杂乱,缺少针对性,做错的题没有找到错因,没有进行归类;缺乏对试题的改编和变通,学生往往是原题会做,变化条件或者结论就束手无策,解题能力实质没有得到提高。教师在平时练习时要给学生一些开放性的题目,可以尝试对试题条件开放,或者对试题结论开放,没有给出条件或条件不完全,要解题者自行分析探索使结论成立时需要的条件,往往有多种备选方案;或者给出命题的条件,探索相应的结论的“存在性”需要解题者进行分类推断等等。“授人以渔不如授人以渔场”。“鱼”是知识,“渔”即方法,“渔场”就是学习环境。有深度的练习对提高学生的解题是很有必要的。
3 我的教学反思
(一)教师要选好题,要讲透题,教会学生方法
数学教学离不开解题教学,解题教学走向高效的一个途径就是认真选取典型问题,精讲精练,典型几何模型的提炼,充分理解题目,会挖掘条件会破题是关键,这样才会实现“做一题,会一题,通一片”的解题效果。教师应该教给学生通性通法即程序化解题步骤,如卜以楼提出的“做什么、怎么做、干干看、回头看”等,让学生知道解题的一般步骤,有条理的进行思考。教师要“授人以渔同时要授人以渔场”,给学生“渔场”,让学生通过教师对题目的开放及改编,让学生学会解题。
(二)教师注重课堂生成,以学生为本
“学生是学习的主体,教师是学习的组织者、引导者与合作者。”要敢于放手,让学生给学生自己做饭吃。对有针对性的题目预计讲出什么样的效果和深度,从而引导学生,让学生主动参与,关注堂生成。而不是教师简单的讲授,应该更多的激励和唤醒学生热爱学习、热爱数学学习的兴趣,让学习深度发生,解题课应变成学生思维碰撞和展示的舞台。让优生眉开眼笑信心十足,让差生“挠头惋惜”,这样的讲评课一定会是热闹有深度思考每个人有收获的。
4结束语
章建跃博士指出:教学设计能力是教师专业水平和教学能力的关键,其本质是“理解数学,理解学生,理解教学的水平和能力”[3],课堂教学归根结底还是应该落实在自己课堂教学中,教师都应眼中有学生,把学生真正当成课堂的主人。
参考文献:
[1]波利亚.如何解题[M].吉林:吉林教育出版社,1985:(5).
[2]董永春,与高斯函数有关的高考压轴题[J].数学通讯,2012,(11-12)(44-46).
[3]章建跃.全面深化数学课改的几个关键[J]课程•教材教法.2015,(5)(76-80).
- 【发布时间】2021/5/30 16:57:26
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