对一道中考数学题解法的再探讨

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2012年2月 试题赏析 

对一道中考数学题解法的再探讨 

⑩河南省商水县希望中学李国华 

题 已知00-与002相交于A、B,且001的半,倥为3cm, Q O2的半径为5cm. (1)过点B作CD ̄AB分别交00。和QO 于c、D两点,连接 

Ac、A D.如图l,试求 AC的值; 

(2)过点酬壬画一条直线分别交0o 与0 D2于 、F,连接A 

和AF,如图2,诫 ̄水 AE的值. + 

图1 图2 

(3)在解答本题的过程中用到的数学思想方法是 

这道题是2006年四川省巴中市课改实验区中考数学试卷中 

的第23题本题是经过九年义务教育课程标准实验教材书初中 三年级(九年级)(上)(华东师大版) 第18题改编而来的一道 

源于教材,又略高于教材的好题.第(1)题的解法单一,较容易入 手.第(2)题为学生展现自己思维的灵活性、深刻性、创造性提供 了广阔的空间,也为学生充分展示自己的聪明才智提供了平台. 

笔者认为第(2)题除了参考答案中给出的一种解法外,本小题至 少还有另外的八种解法,虽然有些解法不一定最优,但对开拓学 生思路,培养思维能力均有一定价值.现摘录如下,以供大家参 

考. 

法1 

由图1与图2知:在(DO。中AB=AB, 

厶C= E. 同理可得LD= 故△ACD一△AEF. 

故筹= = . 

法2 如图3,连结D。E,O4,D ,A0 ,AB 所以 A0 E=2LABE, 

AD2n2 ABF=360。. 又因为 A E十 AB =18O。, 

所以2LABE+2/--ABF=360L 所以 A O。E= A 02 又因为A01:01E,A02=02F, 

所以△A0。E一△A0 所以丝: :一3. A 。 D ’ 5 法3 如图4,连缃0。,A0:,0,0 ,AB, 图4 A 与0 o2相交于点 因为0l02上ABA肘=曰 , 所以 A0。肘= ELA02111= 所以/XA0102一△AEF. 

所以些:一AO 3. AF D 5 法4 如图5,过A作A 垂直于EF,垂足为日 

由法1可知LE=LC, D. 所以sinE=sin Csin F=sin LD. 

所以 = ①, = .② 

②÷①得: 

AE—AC一3 AF一 一了。 图5 

还有同学直接利用正弦定理得到第5种解法. 

法5在△AE △ACD中, AE AF AC AD i’ ‘ 

所以丝:—sinL—F,~AC:—sinL—D. AF sinLE AD sin C 由法1可知, 

E= C. D。 

所以丝: :三 A ’AD 5 法5 如图6,在弦A晰对的优弧上取一点Ⅳ,连结AN,NF,A0。, 

EOl,A D2,02F,AB. 所以 A0lE=2 ABF. 

AD2 l-2 J7、7. 又因为四边形ABFN是6302 的内接四边形, 

厶ABE: N. 所以 A0。 : A0 又因为A0l=EOl,AOz=FO2, 

所以 A01E一 AO2 所以丝: :三 A 。 ’ 5 法6 如图7,作直御 ,AN,:i ̄EM,FN,AB. 图7 

所以LMEA=Z.NFA=90o. ‘ 

在0Dl中。LM= A日最 又因为四边形AB刷是630:的内接四边形, 所以/ABE= 所以/-M=L 所以△AME一△ANF. 

所以等= =了3. (下转第49页、I AF AⅣ 5 l’千≈昂叶 烈 

初中版中。 善i:-?———一

 2012年2月 试题赏析 

解得b =4b2—4,将之代入P(一b一8,4),所以尸5(一12,4), (一4,4) ( (一4,4)与P2(一4,4)重合舍去). 综上可得:嘴的生标共5个,分别为P(一12,4)、P(一4,4)、P 

(一号’4)、P(8’4)、Jp(4'4). 

试题赏析 

(1)从问题的情境设置上看,本题以学生熟悉的“直线的平 

移”为载体,将数学蕴涵于动手操作之中,搭建起一个让学生真 正动起来的研究平台,极富启发性、开放性和再生性,具有极大 的自由度和探索空间. 

(2)从新课程理念看,《标准》在论及教学评价是指出:数学 不仅要关注对学生结果的评价,也要关注对他们数学活动过程 

的评价;不仅要关注对思想方法的评价,也要关注对他们在一般 性思维方法与创新思维能力的发展等方面的评价,尤其要注重 

对学生探索性思维能力和创新思维能力的考查;不仅要关注知 识的教学,而且要更多地关注对学生的数学思维潜力的开发与 

提高.本题通过学生熟悉的“平移”形式,旨在倡导动手实践、自 主探究的意识和能力,比较充分地体现了新课程理念.给以我们 很多有益的启示:在新课程的理念下学习的过程性如何考查? 本题给出了答案:它实现了在动态中考试的目标,同时又实现了 

对数学学习过程的考查. (3)从所考查的知识点和数学思想方法上看,本题涉及到了 

函数、方程、点的坐标、直线方程、平移、三角形的全等、四边形等 初中数学的主要知识点,在“空间图形”和“函数”两大板块的交 汇处生发该题,渗透了数形结合和分类整合的思想方法,考查了 学生的思维能力、运算能力、实践能力和创新意识,具有一定的 

思维深度.本题的突出特点是等腰直角三角形存在性的探索过 程不是利用逻辑推理,而是利用操作进行,这符合九年级学生的 思维特点. 

(4)从对数学的基本认识方面,在几何图形中,由于运动而 

导致图形的形状发生了特征上的变化,从而导致数量关系的变 化,而这种数量关系恰好就是问题所以研究讨论的.在本题中, 

直线平移时图形形状的变化和分段函数中的面积关系一一对 应;在对等腰直角三角形存在性的探索过程中,较好地考查了思 维策略:首先要观察图形,对复杂图形要善于分解,弄清楚不同 

的构成要素(具体内容见解法一中的六个图形分解);其次要掌 握好分类标准,在寻找的过程中,要一类一类地计算和寻找,做 

到不重不漏,如解法一中的三大类六小类;最后要大胆猜想,严 谨论证,寻求最佳的解题途径.对于解法一(几何背景)和解法二 

(解析方法)来说,体现的是不同数学方法之间的相似性. (5)从初、高中的衔接看,本题意义深远,具有很强的发展 

性.从初中数学的视角看,本题考查了学生阶段所学的诸如函 

(上接第47页) 数、方程、平移、变换、图形的全等等重要的知识点,同时有要求 

学生具有较为扎实的数学功底、较强的探究能力、丰富的想象力 和综合分析问题的能力;从高中数学的视角来看,本题为学生到 

高中阶段学习解析几何等知识埋下了“伏笔”,在一定程度上实 现了将数学中考作为初中数学的最后一节课来设计的目标了. (具体思想体现在解法二中) (6)从对数学教学的导向看,创设一个合适的情境,让学生 

探索其中的规律,是考查学生学习能力的一个很好的方式.在考 

试时,由于时间限制,学生仅仅局限于能做出题目即可,但考后 再仔细回味,本题又能通过类比、归纳等活动得出一般性的结 论,并寻求其合理性,从而加大对数学知识的理解深度.事实上, 

通过探究我们可以得到更一般的结论: 

直角分类情形 ≠1 :1 

( ,h) P为直角 (一h,h) 尸2(一h,h) 

P3(1_ hk,^) 

E为直角 (_- ,^) (告

, 

(一 ( +1),h) (0,h) D为直角 (一^(k-1),h) 尸4(一2 ,h) 

如果得出AB=a、OC=b、OA=^、设 = _u,则 的情形如下: h (7)从创新程度看,本题将直线的平移问题和分段函数有机 的结合.分段函数在日常生活中普遍存在,具有广泛的应用,而 在学习中,学生对该类问题难以理解,解题时频频出错.本题颠 覆了传统的根据点的坐标求面积问题,而是将面积以分段函数 

的形式出现,将“图形”和“函数”巧妙结合.从学生的一般认知规 律出发,由特殊到一般,先给出一个“半抽象”的函数图像,再给 出一个平行四边形,然后再在一般的情形下考察结论的一般性. (当直线z运动到点A时,形成的平行四边形面积 与时间t是正比 

例函数关系;当直线z由A点运动到点0时,形成的五边形面积s 与时间t是二次函数关系;继续运动时,扫过的直角梯形的面积s 不变,是个定值),在解决本题时要求学生切实把握几何图形的 

运动过程,并注意运动过程中的特殊位置,掌握在“动”中求 “静”,在“静”中求“动”的一般规律.通过阅读图像信息,将函数 

图像的内涵融于操作实验中,立意新颖,形态鲜活,让学生在操 作活动中体验数学的发现过程,感悟数学的思想方法和本质,考 

查了逆向思维能力和和知识迁移能力,具有素质教育的良好导 向.(具体思想体现在第1问中)■ 

法7 如图8,连结AB,过点B作 

NM上 曰交(DOl于N,交QO2于 , 连接AⅣ,EN,AM,FM. 

因为AB上NM, 所以 点W= ABM=90o. 所以AN,A 分别是o0 ,002的直径. 所以LNEA= 肼=90。. 在0D 中,LEAN=LEBN, 图8 同理 FA = FBM. 

又因为 E曰Ⅳ= FBM。 所以 EAⅣ= FA . 所以AEAN—AFAM. 

 ̄)7 ̄A AE—AN:三. A ’ 朋 5 第(3)题的参考答案是:从特殊到一般.但从第(2)题的多种 解法来看,这个答案值得商榷,不知妥否?望专家、同行指正. 

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初中版中・?毒i:・