中考数学复习指导:趣谈一个几何模型的应用
- 格式:doc
- 大小:164.50 KB
- 文档页数:3
初中数学几何模型的应用案例分析数学作为一门基础学科,对于学生的发展具有重要的作用。
在初中阶段,数学的学习内容涉及到各个方面,其中几何模型的应用尤为重要。
几何模型是一种将数学概念与实际问题相结合的方法,通过几何图形的建立和分析,可以帮助学生更好地理解和应用数学知识。
本文将通过几个具体的案例来分析初中数学几何模型的应用。
案例一:计算机图形的绘制在计算机图形学中,几何模型的应用非常广泛。
以绘制一个简单的矩形为例,我们可以通过确定矩形的四个顶点坐标来构建几何模型。
假设矩形的长为5个单位,宽为3个单位,我们可以通过计算每个顶点的坐标来绘制矩形。
通过这个案例,学生可以学习到坐标系的概念和使用方法,进一步理解几何模型在计算机图形中的应用。
案例二:建筑设计中的几何模型几何模型在建筑设计中也有着重要的应用。
以设计一个房间的地板为例,我们可以通过绘制一个矩形来表示房间的平面图。
假设房间的长为6米,宽为4米,我们可以通过计算每个角的坐标来确定矩形的形状。
进一步,我们可以通过在矩形内部添加其他几何图形来表示房间中的家具和装饰物。
通过这个案例,学生可以学习到几何模型在建筑设计中的应用,培养他们的空间想象力和创造力。
案例三:地理测量中的几何模型地理测量中也广泛应用了几何模型。
以测量一块土地面积为例,我们可以通过将土地划分为多个几何图形,然后计算每个几何图形的面积,最后将它们相加得到整个土地的面积。
通过这个案例,学生可以学习到几何模型在地理测量中的应用,培养他们的测量和计算能力。
案例四:物体运动的分析物体运动的分析也经常使用几何模型。
以一个自由落体物体的运动为例,我们可以通过绘制一个高度-时间图来表示物体的运动轨迹。
通过计算物体在不同时间点的高度,我们可以得到一个几何图形,进一步分析物体的运动规律。
通过这个案例,学生可以学习到几何模型在物理运动中的应用,培养他们的观察和分析能力。
通过以上几个案例的分析,我们可以看到初中数学几何模型的应用具有广泛的领域。
初中数学几何教学中的模型运用数学几何是初中数学中的一项重要内容,模型的运用是数学几何教学中不可或缺的一环。
通过在几何问题中使用模型,学生可以更好地理解几何概念和几何定理,并能够将这些知识应用到实际场景中解决问题。
一、平面几何中的模型1. 图形相似模型图形相似是初中数学几何中比较常见的概念。
在平面几何教学中,可以使用各种图形相似模型来让学生更好地理解图形相似的概念。
例如,可以使用一些印有相同图形的纸片,让学生将它们放置在一起,从而比较它们之间的相似关系。
2. 平移、旋转、翻转模型平移、旋转、翻转是几何中的三种基本变换,这些变换可以通过模型来进行直观的展示。
例如,可以用磁铁和小球模拟平移变换、用玩具人模拟旋转变换和用纸片模拟翻转变换。
3. 平面坐标系模型平面坐标系是初中数学中比较重要的概念,它常常被用来表示平面内的点和图形。
可以使用一个平面坐标系模型来让学生更好地理解平面坐标系的概念。
例如,可以用两条垂直的线以及一些小球来模拟一个平面坐标系。
在立体几何教学中,可以使用各种不同的立体图形模型来让学生更好地理解各种立体图形的概念。
例如,可以使用各种颜色不同的塑料积木来拼成不同的立体图形,让学生通过观察和摸索来搞清楚各个立体图形的性质。
3. 空间图形的截面模型空间图形的截面是初中数学几何中比较重要的概念。
可以使用不同的截面模型来让学生更好地理解各种空间图形的截面情况。
例如,可以使用不同颜色的塑料圆柱体来模拟一个长方体的截面情况。
三、应用型问题中的模型在初中数学几何中,应用型问题的解决通常需要使用一些模型。
例如,计算一个圆柱的体积可以使用一个圆柱体积的模型,计算一个三棱锥的表面积可以使用一个三棱锥表面积的模型等等。
这些应用型问题常常是抽象的,通过使用模型来展示问题是相对容易理解的。
一个几何模型的六类应用一、几何模型如图1,点A,B是在直线l同侧的两个定点,在直线l上求作一点C,使它到A,B 两点的距离之和最小.作法如图2,作点B关于直线l的对称点B',连结AB'交直线l于点C,则C即为所求.连结BC,这时AC+BC最小.证明略.这个几何模型,是用来解决线段和最小值问题的一种常用方法.但是,在比较复杂的图形背景下,应用这个模型解决最小值问题时,要注意:①认清动点所在的直线,以及这条直线同侧的两个相关定点;②根据易作、易求等原则,可以在两个定点中选择其中一个作关于直线的对称点;③连结对称点与另一个定点,所得线段与直线的交点就是所要求作的点,所得线段的长度就是所要求的最小值.二、应用举例1.在三角形背景下例1 如图3,等边△ABC的边长为6,AD是BC边上的中线,M是AD上的动点,E是AC边上一点.若AE=2,则EM+CM的最小值为________.分析动点M在AD上,同侧两定点是E,C.选择点C,它关于AD的对称点是B,连结BE.则线段BE的长度就是EM+CM的最小值.设AC的中点为N,连结BN,在Rt△BEN中可求得答案.122.在四边形背景下例2 如图4,菱形ABCD 中,∠BAD =60°,M 是AB 的中点,P 是对角线AC 上的一个动点,若PM +PB 的最小值是3,则AB 长为_______.分析 动点P 在AC 上,同侧两定点是M ,B .选择点B ,它关于AC 的对称点为D ,连结DM ,则DM 的长度就是PM +PB 的最小值3.根据条件,可得△ADM 为直角三角形,进而求得AB =AD =.3.在圆背景下例3 如图5,MN 是半径为1的⊙O 的直径,点A 在⊙O 上,∠AMN =30°,B 为AN 弧的中点,P 是直径MN 上一动点,则PA +PB 的最小值为( )(B) (C)1 (D)2分析 动点P 在MN 上,同侧两定点是A 、B .选择点A ,它关于MN 的对称点设为C ,连CB ,则线段CB 的长度就是PA +PB 的最小值.连结OB 、OC ,可证得△OBC 是等腰直角三角形,从而求出PA +PB.4.在一次函数背景下例4 在平面直角坐标系中,有A (3,-2),B(4,2)两点,现另取一点C(1,n),当n =_______时,AC +BC 的值最小.3分析 如图6,动点C 在直线x =1上,同侧两定点是A 、B ,选择点B ,它关于直线x =1的对称点为D(-2,2),连DA ,则DA 的长度就是AC +BC 的最小值.易求得直线DA 的解析式为4255y x =−+, 把坐标C(1,n)代入解析式,可得n =-25. 5.在反比例函数背景下例5 如图7,直线y =2x +2与y 轴交于A 点,与反比例函数y =k x (x>0)的图象交于点M ,过点M 作MH ⊥x 轴于点H ,且tan ∠AHO =2.(1)求后的值;(2)点N (a ,1)是反比例函数y =k x(x>0)图象上的点,在x 轴上是否存在点P ,使得PM +PN 最小,若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.分析 根据已知条件,可求得M(1,4),N(4,1).动点P 在x 轴上,同侧两个定点是M 、N .选择点N ,它关于x 轴的对称点为C(4,-1),连结CM ,则CM 与x 轴的交点P 即为所求.易求得直线CM 的解析式为51733y x =−+ 令y =0,得x =175,所以P 点坐标为(175,0).6.在二次函数背景下例6 如图8,已知抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-1,0)、B(3,0)、c(0,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理出.分析易求得抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,对称轴V为直线x=1.动点P在直线x=1上,同侧两个定点是A、C.选择点A,它关于直线x=1的对称点为B,连结CB,则CB与对称轴l的交点P即为所求.易求得直线CB的解析式为y=-x+3.当x=1时,y=2,∴点P的坐标是(1,2).借助直尺和圆规,按下面三条思路,在直线∠上可以找到四个点肘,使得△MAC为等腰三角形:①以点C为圆心,线段AC长为半径画弧,可求得M1(1,0);②以点A为圆心,线段AC长为半径画弧,可求得M2(1,M3(1);③作线段AC的垂直平分线,可求得M4(1,1).4。
浅谈数学建模在中考试题中的应用近几年中考题特色鲜明,难度适宜,尤其是命制的数学建模试题,能把数学问题通过新的情境呈现,可谓异彩纷呈,令人耳目一新。
在初中数学中常见的建模方法有:对现实生活中普遍存在的等量关系(不等关系),建立方程模型(不等式模型);对现实生活中普遍存在的变量关系,建立函数模型;涉及对数据的收集、整理、分析,建立统计模型;涉及图形的,建立几何模型等将结合中考复习和中考题谈谈建模思想在中考题中的应用。
一.建立数式模型数与式是最基本的数学语言,由于它能有效、简捷、准确地揭示由低级到高级、由具体到抽象、有特殊到一般的数学思维过程,富有通用性和启发性,数与式模型通常成为学生抽象和概括数学问题的重要方法。
例1.如图,是用棋子摆成的图案,摆第1个图案需要7枚棋子,摆第2个图案需要19枚棋子,摆第3个图案需要37枚棋子,按照这样的方式摆下去,则摆第6个图案需要 枚棋子,摆第n 个图案需要 枚棋子.分析:本题数形结合,通过图形找规律.其数学模型是代数式. 解:可在每个图案原来的基础上,增添几个棋子,补成“菱形”…例1图(如下图).对于摆第1个图案,需要棋子数:3312;对于摆第2个图案,需要棋子数:1225522; 对于摆第3个图案,需要棋子数: 1337722; …………对于摆第6个图案,需要棋子数:166131322=169-42=127(个).进一步观察所得式子,归纳出摆第n 个图案需要棋子数:222212122441331n n nn n n n n n二、建立方程模型 近年来各省市的中考题中出现了一类别出心裁的中考阅读题,它主要以对话、图案、图表、污损文字等形式呈现题干内容,要求学生能阅读、理解给出的材料,能运用与方程有关的知识解决实际问题,并能用数学语言正确地加以表达,解决此类题的关键是要对试题的信息图7进行观察、比较、归类、识别、提取、筛选,从而找出最佳方法,准确、快捷地解题.例2 仔细观察下图,认真阅读对话:根据对话的内容,试求出饼干和牛奶的标价各是多少元?解:设饼干的标价为每盒x元,牛奶的标价为每袋y元,则有:x+y>100.9x+y=10-0.8Y=-0.9x+9.2 代入不等式求解解得8<x<10,又∵x是整数,∴x=9,y=1.1答:一盒饼干标价为9元,一袋牛奶标价为1.1元.此题学生在求解过程中就不知道怎么做,关键就是不会数学建模,是利用数学的哪一部分只是来解决。
初中数学几何教学中的模型运用几何学是数学的一个分支,主要研究平面和空间中的形状、大小、位置和方向关系等基础概念。
在初中数学的教学中,几何学占据了很重要的地位。
几何学知识具有形象、直观、感性、丰富的特点,不仅能增强学生的认知能力,还能培养学生的想象力、空间意识、观察能力和构造能力,是提高学生综合素质的重要途径之一。
在几何学的教学中,使用模型作为学习工具是十分常见的。
模型是一种具有可视化和触觉效果的工具,有助于引导学生形象化地理解抽象的概念,提高学生的学习兴趣和主动性。
以下是几种模型在初中几何学教学中的应用:一、纸片模型纸片模型是一种简单但十分实用的模型。
它通常采用的是平面图形或多面体图形,将纸片剪成该图形的样子后,进行折叠、转动,将其还原成该图形的三维形状。
纸片模型不仅能够帮助学生深入理解平面图形的性质以及三维图形的刻画,还能培养学生折纸创意和动手实践的能力。
例如,在学习三棱锥的表面积和体积时,可以通过纸片模型来展示表面积和体积的计算方法,让学生通过自己动手的方式感受到某些平面图形的折叠和拼接过程,从而达到更加深刻的理解。
二、立体模型立体模型是指将三维图形拼接成的模型。
这种模型可以帮助学生更加直观地理解三维图形的性质,感受到它们的体积、表面积、角度等属性。
在学习一些立体图形的表面积时,例如长方体、正方体、球体等,可以让学生亲手制作这些模型,从而让学生通过比较不同模型的表面积,形象感受到它们之间的关系。
此外,制作立体模型也能够培养学生采取系统性思考和立体物体的认知能力。
三、几何画板几何画板是一种专门用于几何学教学的工具。
它通常由一个平面、一些直线和其他几何图形构成。
教师可以根据教学的需要将直线、角度移动或翻转,让学生通过观察画板上的几何运动来实现对几何概念的感性认识,培养学生的几何思维能力。
在学习平行线与相交线性质时,教师可以通过几何画板演示平行线与相交线之间的关系,让学生充分理解平行线、垂线、对顶角等概念,帮助学生更好地掌握其性质。
初中数学几何模型在实际问题中的应用数学是一门抽象而又实用的学科,而几何是数学中的一支重要分支。
几何模型是数学几何知识在实际问题中的具体应用,它在日常生活中扮演着重要的角色。
本文将探讨初中数学几何模型在实际问题中的应用,带领读者了解几何模型的实际意义。
首先,让我们来看一个简单的例子。
假设小明要修建一个花坛,他想要在花坛中央修建一个圆形的喷泉。
小明需要知道喷泉的直径,以便购买合适大小的喷泉装置。
这时,几何模型就派上了用场。
小明可以使用圆的几何模型来计算喷泉的直径。
他只需要测量花坛的直径,然后将其除以2,就可以得到喷泉的直径。
通过几何模型,小明能够轻松解决这个实际问题。
几何模型在建筑设计中也发挥着重要的作用。
假设有一座建筑物需要修建一个圆形的天窗,以增加自然光线的进入。
建筑师需要确定天窗的直径,以便购买适当大小的玻璃。
通过几何模型,建筑师可以计算出天窗的直径,并且可以根据需要调整天窗的大小。
几何模型不仅帮助建筑师设计出美观实用的建筑物,还能提高建筑物的能源利用效率。
除了在建筑设计中的应用,几何模型还在工程领域发挥着重要作用。
假设有一座桥需要修建,工程师需要确定桥梁的弧度,以便确保桥梁的稳定性和安全性。
通过几何模型,工程师可以计算出桥梁的弧度,并且可以根据需要调整桥梁的设计。
几何模型在工程领域的应用,不仅能够保证工程的质量和安全,还能够提高工程的效率和可持续性。
几何模型还可以应用于地理学中。
假设有一座城市需要修建一个园区,规划师需要确定园区的形状和面积,以便合理利用土地资源。
通过几何模型,规划师可以计算出园区的形状和面积,并且可以根据需要调整园区的规划。
几何模型在地理学中的应用,不仅能够促进城市的可持续发展,还能够提高城市的生活质量。
总结起来,初中数学几何模型在实际问题中的应用是多样且广泛的。
它们可以帮助我们解决日常生活中的实际问题,如花坛的修建、建筑物的设计、桥梁的建设和园区的规划。
几何模型不仅能够提高问题的解决效率,还能够提高解决方案的质量和可持续性。
中考专题:一线三等角模型的多个用途本文介绍一个基本数学模型,并运用该基本模型的构建来解决问题.一、基本模型如图1,点,,B E C 三点共线,且已知90AEF ECF ABE ∠=∠=∠=︒,易得ABE ECF ∆∆:.当然,如果这两个三角形中只要有一组边对应相等,则有ABE ECF ∆≅∆的结论.此模型中,我们还可以将条件一般化:如图2,若ADE B C α∠=∠=∠=∠,则ABD DCE ∆∆:.我们从上面的图形中可得出一种几何基本模型:“一线三等角”模型.二、用途1.直接用途当图形中出现基本模型时,我们可以直接应用模型高效地解决问题.例1 如图3,已知抛物线与x 轴交于,A B 两点,点A 的坐标为(2,0),它与y 轴交于C 点,点C 的坐标为(0,3),它对称轴是直线4x =. (1)求此抛物线的函数关系式;(2)若抛物线上有一点P ,且90PBC ∠=︒,求点P 坐标.解析 第(1)题易得此抛物线的函数关系式为:21234y x x =-+.第(2)题,我们可以从原图中直接得出基本模型如图4,易证BCO PBD ∆∆:, 所以12DB CO DP BO ==.设BD x =,则2DP x =,∴点P 的坐标为(6,2)x x +. 将其代入抛物线的函数关系式,得212(6)2(6)34x x x =+-++. 解得124,0x x ==(舍),∴点P 的坐标为(10,8).2.补形用途(1)当图形中的基本模型不完整时,我们可以通过添加辅助线补形得出我们需要的模型,再运用模型以便高效地解决问题.例2 如图5,平面内4条直线1l ,2l ,3l ,4l 是一组平行线,每相邻2条平行线间的距离都是1个单位长度.正方形ABCD 的4个顶点,,,A B C D 都在这些平行线上,其中点,A C 分别在直线1l 和4l 上,则此正方形的面积是 .解析 在四条平行线的背景下,我们可以画出符号题意得两个图形,如图6、图7,要求正方形的面积,须先求其边长.图6中的正方形边长显然是3,则其面积为9;而图7可以添加辅助线构建出“一线三等角”模型即可解决问题.如图7,过点D 作1DH l ⊥于点H ,延长HD 交直线4l 于点G ,则Rt ADH Rt DCG ∆≅∆.由“一线三等角”模型,可得1AH DG ==.由于2DH =,根据勾股定理,得, 2225AD AH DH =+=,所以此时正方形面积为5.(2)当图形中没有基本的模型图形时,我们可以考虑“无中生有”,构造出我们需要的基本模型,再运用此基本模型解决问题.例3 如图8,在边长相同的小正方形组成的网格中,点,,,A B C D 都在这些小正方形的顶点上,,AB CD 相交于点P ,则tan APD ∠的值为 .解析 本题求tan APD ∠的值的方法不是唯一的,要求一个角的三角函数值,一般情况下,我们要将其置于一个直角三角形中.本题我们构造“一线三等角”的基本模型是高效的解决方案之一如图9,取格点E ,连结AE ,BE ,可知ABE ∆是等腰直角三角形.过点E 作EF AB ⊥于点F ,由“三线合一”和“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”的知识点可得12EF BF AB ==,由题意知//BD AC ,所以13BP BD AP AC ==. 因此1142BP AB BF ==, 即12BP PF BF ==, ∴tan 2EF APD PF ∠==运用建模的数学思想可以将复杂问题简单化,将未知转化为已知,它也能提高我们的数学应用能力和创新能力.我们在解题的过程中,要遵循我们的认知规律:一方面,我们要注意以解决问题为契机建构知识,并学会联系与联想;另一方面,我们应该掌握分析问题的途径,经历思考和选择的过程,从多种方法策略中寻找和筛选合适的解决方案,从而将问题逐步分解加以解决.。
利用几何模型证三点共线把一个实际问题抽象为用数学符号表示的数学问题,称为数学建模,该数学问题称为原问题的数学模型,平面几何中的几何概念、图形的性质、几何公理、定理等都可以视为几何模型,利用几何模型可以顺利解决几何中的一些难题,下面介绍用几何模型证三点共线的几种方法,供参考.一、邻补角模型如图1,要证明A、B、C三点共线,可选择一条过点B的直线PBQ,并连结AB、CB,证明∠ABP与∠CBP互为邻补角,即∠ABP+∠CBP=180°.例1 如图2,在△4BC中,延长二中线BD、CE到点F、G,使DF=BD,EG=CE,求证G、A、F三点共线,分析要证明G、A、F三点共线,可证明∠FAC+∠BAC+∠GAB=180°.由于BD=DF,AD=CD,连结CF,则四边形ABCF为平行四边形,AF∥BC,∠FAC=∠ACB.同理∠GAB=∠ABC.∴∠FAC+∠BAC+∠GAB=∠ACB+∠ABC+∠BAC=180°证明连结CF.二、对顶角模型如图3,如果A、B、C三点共线,过点B作一直线MN,则对顶角∠MBA=∠CBN.(有时MN并不存在,需根据情况适当添加辅助线).例2 如图4,AB、CD分别是两圆⊙O1与⊙O2的内公切线,切点分别为A、B、C、D,两切线交于P点,求证:O1、O2、P三点共线.分析要证明O1、O2、P三点共线,可连结O1P和O2P,证∠O1PC=∠O2PD或∠O1PA =∠O2PB即可.三、平行线模型如图5,要证明A、B、C三点共线,先证AB//DE,再证BC//DE.例3 如图6,在△ABC中,M为BC的中点,AD为∠BAC的平分线,CD⊥AD,D 为垂足,AE是∠BAC的外角∠CAK的平分线,CE⊥AE,E为垂足,求证:M、D、E三点共线.分析要证D、E、M三点共线,AD为∠BAC的平分线,CD⊥AD,可证D是CH 的中点,M为BC的中点,所以DM∥AB,同理DE∥AB,所以D、E、M三点共线,证明∵AD为∠BAC的平分线,CD⊥AD.∴CD=DH.∵M为BC的中点,∴DM∥AB,同理可证DE∥AB,∴M、D、E三点共线,四、垂线模型如图7,要证明A、B、C三点共线,可证明过点A的直线AC⊥MN,AB⊥MN.例4 如图8,PQ、MN分别切⊙O于A、B两点,PQ∥MN,求证:A、O、B三点共线,分析要证A、O、B三点共线,可证OA⊥PQ,OB⊥MN,再证OA⊥MN即可.证明∵PQ、MN分别切⊙O于A、B两点,∴OA⊥PQ,OB⊥MN.∵PQ//MN,∴OA⊥MN.又∵OB⊥MN,∴A、O、B三点共线.五、直线模型证明第三点在过另两点的直线上.例5 如图9,⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,公切线切两圆于C、D两点,M为CD 的中点,求证:A、B、M三点共线.分析可连结AB并延长交CD于M',再利用切割线定理证明M'与M重合,则M在AB的延长线上,即A、B、M三点共线.证明连结BA,并延长交CD于M'.∵CD是⊙O1与⊙O2的公切线,∴CM'2=AM'·BM'.M'D2=AM'·BM'.∴CM'=DM'.即M'是CD的中点,∵M是CD的中点,∴M'与M重合,即M在BA延长线上,∴A、B、M三点共线.六、角平分线模型利用同角平分线的唯一性证三点共线,例6 如图10,AB、CD是⊙O1与⊙O2的两条外公切线,A、B、C、D是切点,AB、CD的延长线交于P点,求证:O1、O2、P三点共线.分析要证明O1、O2、P三点共线,连结O1P、O2P,先证O1P是∠APC的平分线,再证O2P也是∠APC的平分线.证明∵PA、PC是O1的两条外公切线,又P为⊙O1外一点,∴O1P平分∠APC,即O1P是∠APC的平分线.同理可证O2P是∠BPD的平分线.∵∠APC与∠BPD是同一个角,∴O1、O2、P三点共线.用数学模型解题,能有效沟通相关问题的情境,促进解题过程中知识、方法的正向迁移,打破思维定势,化陌生为熟悉,化非常规为常规;有助于培养学生提出、发现、解决问题的能力,有助于发展学生的创新意识和实践能力,进而提高思维能力.。
初中数学几何教学中的模型运用让我们来看一下在初中数学几何教学中,模型可以运用在哪些方面。
在几何教学中,模型可以用来辅助教学的各个环节,比如引入新知识、梳理知识体系、解决问题等。
在引入新知识的过程中,模型可以帮助学生更直观地理解抽象的几何概念,比如平面图形、立体图形等。
在梳理知识体系的过程中,模型可以帮助学生更清晰地了解各个几何概念之间的联系和区别。
在解决问题的过程中,模型可以帮助学生更好地理解问题,找到解决问题的方法和路径。
模型在初中数学几何教学中可以发挥重要的作用,对学生的学习起到积极的促进作用。
接下来,让我们来举一些具体的例子来分析和讨论。
在平面几何的教学中,教师可以使用图形模型来帮助学生更好地理解平面图形的性质和关系。
比如在教学三角形的全等性质时,教师可以使用纸板剪裁出几个全等的三角形,让学生进行比较和分析,从而更好地理解全等三角形的性质。
在立体几何的教学中,教师可以使用立体图形模型来帮助学生更好地理解立体图形的性质和关系。
比如在教学长方体的表面积和体积时,教师可以使用纸箱、积木等制作出长方体的模型,让学生进行观察和测量,从而更好地理解长方体的表面积和体积的计算方法。
在解决问题的过程中,教师可以使用实物模型帮助学生更好地理解问题,找到解决问题的方法和路径。
比如在解决空间位置关系的问题时,教师可以使用木块、积木等制作出实物模型,让学生进行观察和操作,从而更好地理解空间位置关系的性质和规律。
让我们来总结一下初中数学几何教学中模型的运用。
模型在数学几何教学中可以发挥重要的作用,可以帮助学生更好地理解和掌握抽象的几何知识,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,从而更好地促进学生对数学知识的理解和消化。
教师在教学中应该灵活运用模型,根据不同的内容和教学目标选择适合的模型来辅助教学。
学生在学习中也应该主动参与到模型的构建和运用中,动手操作,进行观察和分析,从而更好地理解和掌握数学知识。
通过教师和学生的共同努力,相信模型在初中数学几何教学中会发挥出更大的作用,促进学生的全面发展和提高学生成绩。
趣谈一个几何模型的应用
纵观近几年的中考试题及各类试题,“最佳点”、“最短距离”等问题已成为当前命题的一个新的亮点,其实它们均源自课本习题,其难度又高于原型.从其创作思路来看,形式多种多样,新颖活泼,能与初中数学中的某些图形的性质有机融合.笔者结合近几年的数学实践对北师大版教材中的一课后习题进行剖析与论述.
一、几何模型的引入及分析
1.几何模型的引入
北师大版教材七年级下册第228页“问题解决”如下:如图1所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A,B提供牛奶,奶站应建在何处,才能使从A,B到它的距离之和最短?
作法:(1)作出点A关于直线l对称点A′;
(2)连接A′B,交l于点P,点P就是奶站的位置.
2.几何模型分析
(1)特点:已知一定真线同旁有两定点,可以从此直线上确定一点到两定点的距离之和最短.
(2)理论基础:轴对称的性质;三角形三边关系(两点之间,线段最短.)
(3)基本性质.观察此图形(图2),不难发现其中的多种关系,姑且归纳为“l,2,3”.
1——一对全等三角形:R t △AOP≌R t △A′OP;
2——两组相等线段:OA=OA′,AP=A′P;
3——三个相等的角:∠1=∠2=∠3.
二、几何模型的应用
由基本图形可以看出,点P为一动点,可以从直线l上任取,但“最佳位置”却只有一个,当“最佳位置”确定下来以后,问题便化动为静.因此,在解决一些问题时,往往
需要先确定“最佳位置”即作图后,再进行推导与计算,下面举几例加以说明.
(1)与三角形相关.把此模型与三角形,特别是特殊三角形(如直角三角形、等腰三角形)的性质相结合解决问题.
例1如图3,一牧童在小河南4千米的A处牧马,河水向
正东方向流去,而他正处于他的小屋B西8千米、北7千米处.他
想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家,他完成这件事所走
的最短路程是多少千米?
分析①首先确定保证牧童所走的路程最短的饮马点.
作点A关于小河的对称点A′,连接A′B,交小河于点O,点O即为饮马点.
②弄清楚应如何恰当使用题目中的数量进行计算.
连接AO,则牧童所走的路程为AO+BO=A′O+OB=A′B.
在R t △A′BC中,A′C=4+4+7=15(千米),BC=8(千米),则A′B千米).所以,牧童完成这件事所走的最短距离为17千米.
点评本题紧扣原型,赋予了实际情境与新意,同时在计算时用到了重要定理——勾股定理,真可谓独具匠心.
(2)与四边形相关.巧妙地把菱形、矩形、正方形的轴对称性作为本模型的有效载体.
例2如图4,在边长为6的菱形ABCD中,∠DAB=60°,E为AB的中点,F为AC上一动点,则EF+BF的最小值是多少?
分析根据菱形的轴对称性可知,点B关于AC的对称点为点D,连接DE交AC于点F(图5),则点F使BF+EF的值最小,最小值为DE的长.在R t△ADE中,
DE=AE tan60°
点评本题恰当地运用了菱形的轴对称性.
(3)与圆相关.
例3如图6,AB为⊙O的直径,AB=2,OC为⊙O的半径,OC⊥AB,
点D在 AC上, AD=2 CD,点P为OC上一动点,则AP+PD的最小值
是多少?
本题留给读者自己完成!
点评本题与例2的共同点是:恰当运用了图形本身的轴对称性.。