袁萬(wàn)萍
近年來(lái),中考數(shù)學(xué)中的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題成為考查學(xué)生的熱點(diǎn)題型,這類(lèi)題型不僅涉及知識(shí)點(diǎn)多,而且能將幾何知識(shí)和代數(shù)知識(shí)緊密結(jié)合,既考查了學(xué)生的基本運(yùn)算能力,又考查了學(xué)生的思維能力和空間想象能力,較綜合地體現(xiàn)了中考數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的素質(zhì)要求. 但是由于這類(lèi)題型往往信息較多,綜合難度較大,學(xué)生得分情況很不理想,如何在平時(shí)教學(xué)中逐步滲透,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)、分析此類(lèi)題型的能力,理解動(dòng)與靜的辯證關(guān)系,達(dá)到提高思維品質(zhì)的目的,成為我們一線教師值得思考的問(wèn)題.
一、了解動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
所謂“動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題”是指題設(shè)圖形中存在一個(gè)或多個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們?cè)诰€段、射線或弧線上運(yùn)動(dòng)的一類(lèi)開(kāi)放性題目. 解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是動(dòng)中求靜,靈活運(yùn)用有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題. 二、動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的類(lèi)別與解題策略
動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題按動(dòng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)分類(lèi)可以分為:一個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題、兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題、多個(gè)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題. 按運(yùn)動(dòng)軌跡分類(lèi)可以分為:直線上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題、曲線(比如拋物線、圓)上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題、平面上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題.
動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題一直是中考熱點(diǎn),近幾年考查探究運(yùn)動(dòng)中的特殊性,如等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四邊形、梯形、特殊角或其三角函數(shù)、線段或面積的最值. 下面就此問(wèn)題的常見(jiàn)題型作簡(jiǎn)單介紹,關(guān)鍵給以點(diǎn)撥.
(一)三角形邊上動(dòng)點(diǎn)
例1 (2012貴州遵義)如圖1,△ABC是邊長(zhǎng)為6的等邊三角形,P是AC邊上一動(dòng)點(diǎn),由A向C運(yùn)動(dòng)(與A,C不重合),Q是CB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),與點(diǎn)P同時(shí)以相同的速度由B向CB延長(zhǎng)線方向運(yùn)動(dòng)(Q不與B重合),過(guò)P作PE⊥AB于E,連接PQ交AB于D.
(1)當(dāng)∠BQD = 30°時(shí),求AP的長(zhǎng);
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線段ED的長(zhǎng)是否發(fā)生變化?如果不變,求出線段ED的長(zhǎng);如果變化,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn) 動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,等邊三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),含30°度角的直角三角形的性質(zhì).
分析 (1)由△ABC是邊長(zhǎng)為6的等邊三角形,可知∠ACB = 60°,再由∠BQD = 30°,可知∠QPC = 90°,設(shè)AP = x,則PC = 6 - x,QB = x,在Rt△QCP中,∠BQD = 30°,PC = QC,即6 - x = (6 + x),解得x = 2.
(2)作QF⊥AB,交線段AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接QE,PF,由點(diǎn)P,Q做勻速運(yùn)動(dòng)且速度相同,可知AP = BQ,再根據(jù)全等三角形的判定定理得出△APE ≌ △BQF,再由AE = BF,PE = QF且PE∥QF,可知四邊形PEQF是平行四邊形,進(jìn)而可得出EB + AE = BE + BF = AB,DE = AB,由等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為6可得出DE = 3,故當(dāng)點(diǎn)P,Q運(yùn)動(dòng)時(shí),線段DE的長(zhǎng)度不會(huì)改變.
(二)四邊形邊上動(dòng)點(diǎn)
例2 (2011貴州遵義)如圖2,梯形ABCD中,AD∥BC,BC = 20 cm,AD = 10 cm,現(xiàn)有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)P,Q分別從B,D兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),點(diǎn)P以每秒2 cm的速度沿BC向終點(diǎn)C移動(dòng),點(diǎn)Q以每秒1 cm的速度沿DA向終點(diǎn)A移動(dòng),線段PQ與BD相交于點(diǎn)E,過(guò)E作EF∥BC交CD于點(diǎn)F,射線QF交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,設(shè)動(dòng)點(diǎn)P,Q移動(dòng)的時(shí)間為t(單位:s,0 < t < 10).
(1)當(dāng)t為何值時(shí),四邊形PCDQ為平行四邊形?
(2)在P,Q移動(dòng)的過(guò)程中,線段PH的長(zhǎng)是否發(fā)生改變?如果不變,求出線段PH的長(zhǎng);如果改變,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn) 動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,相似三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),梯形.
分析 (1)如果四邊形PCDQ為平行四邊形,則DQ = CP,根據(jù)P,Q兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,求出DQ,CP的長(zhǎng)度表達(dá)式,解方程即可.
(2)PH的長(zhǎng)度不變,根據(jù)P,Q兩點(diǎn)的速度比,即可推出QD ∶ BP = 1 ∶ 2,根據(jù)平行線的性質(zhì)推出三角形相似,得出相似比,即可推出PH = 20.
(三)拋物線上動(dòng)點(diǎn)
例3 (2010貴州遵義)如圖3,已知拋物線y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為Q(2,-1),且與y軸交于點(diǎn)C(0,3),與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的右側(cè)),點(diǎn)P是該拋物線上一動(dòng)點(diǎn),從點(diǎn)C沿拋物線向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)(點(diǎn)P與點(diǎn)A不重合),過(guò)點(diǎn)P作PD∥y軸,交AC于點(diǎn)D.
(1)求該拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)△ADP是直角三角形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在問(wèn)題(2)的結(jié)論下,若點(diǎn)E在x軸上,點(diǎn)F在拋物線上,問(wèn):是否存在以A,P,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的平行四邊形?若存在,求點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn) 動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,拋物線,直角三角形,四邊形.
分析 (1)將Q(2,-1),C(0,3)分別代入y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)中即可確定a的值,然后配方后即可確定該拋物線的函數(shù)關(guān)系式.
(2)分兩種情況:當(dāng)點(diǎn)P1為直角頂點(diǎn)時(shí),點(diǎn)P1與點(diǎn)B重合;當(dāng)點(diǎn)A為△APD2的直角頂點(diǎn)時(shí),分別計(jì)算得P1(1,0),P2(2,-1).
(3)當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為P1(1,0)時(shí),不能構(gòu)成平行四邊形;當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為P2(2,-1)(即頂點(diǎn)Q)時(shí),平移直線AP(如圖)交x軸于點(diǎn)E,交拋物線于點(diǎn)F. 當(dāng)AP = FE時(shí),四邊形PAFE是平行四邊形.