彭勝生
以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,稱之為動(dòng)態(tài)幾何問題,這類問題常常集幾何、代數(shù)知識(shí)于一體,解決這類問題的關(guān)鍵要掌握?qǐng)D形在運(yùn)動(dòng)中伴隨著出現(xiàn)一定的圖形位置、數(shù)量關(guān)系的“變”與“不變”性,靈活運(yùn)用有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題。
隨著課改的不斷深入,數(shù)學(xué)中考題型也在不斷創(chuàng)新,動(dòng)態(tài)幾何問題逐年增多,其中與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題占比較大,這類動(dòng)態(tài)幾何通常包含點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、形動(dòng)等三類問題。
一、點(diǎn)動(dòng)型
點(diǎn)動(dòng)型就是指在題設(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)的一類開放性題型。解題時(shí)要根據(jù)這些點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)變化的過程中產(chǎn)生的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究。
例1如圖,點(diǎn)A、B、C、D為⊙O的四等分點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P從圓心O出發(fā),沿OC→弧CD→DO的路線做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,∠APB的度數(shù)為y度,則下列圖象中表示y(度)與t(秒)之間函數(shù)關(guān)系最恰當(dāng)?shù)氖牵?)
分析:本題考查了函數(shù)圖象,三角形外角性質(zhì),圓周角定理。當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在OC上時(shí),根據(jù)三角形的外角大于與它不相鄰內(nèi)角的性質(zhì),得∠APB逐漸減??;當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在DO上時(shí),同理可得∠APB逐漸增大,當(dāng)動(dòng)P在CD上時(shí),根據(jù)同弧所以圓周角相等性質(zhì),得∠APB不變;故選C。
解決這類點(diǎn)動(dòng)問題的常常用的是“分段發(fā)現(xiàn)法”,也就是通過對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中“拐點(diǎn)”進(jìn)行探究,從動(dòng)態(tài)的角度去分析可能出現(xiàn)的變與不變的情況,以靜制動(dòng)。
二、線動(dòng)型
線動(dòng)型就是指在題設(shè)圖形中,設(shè)計(jì)一條或兩條線通過平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式,使其與已知幾何圖形產(chǎn)生交點(diǎn),并對(duì)這些點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)變化的過程中產(chǎn)生的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究。
例2如圖,AB是⊙O的一條弦,點(diǎn)C是⊙O上一動(dòng)點(diǎn),且∠ACB=30°,點(diǎn)E、F分別是AC、BC的中點(diǎn),直線EF與⊙O交于G、H兩點(diǎn).若⊙O的半徑為7,則GE+FH的最大值為____。
分析:本題考查了圓周角定理,三角形中位線定理,確定GH的位置是解題的關(guān)鍵。由點(diǎn)E、F分別是AC、BC的中點(diǎn),根據(jù)三角形中位線定理得出EF=■AB=3.5為定值,則GE+FH=GH-EF=GH-3.5,所以當(dāng)GH取最大值時(shí),GE+FH有最大值.而直徑是圓中最長(zhǎng)的弦,故當(dāng)GH為⊙O的直徑時(shí),GE+FH有最大值14-3.5=10.5。
解決這類線動(dòng)問題的關(guān)鍵是要把握?qǐng)D形運(yùn)動(dòng)與變化的全過程,抓住其中的等量關(guān)系和變量關(guān)系及運(yùn)動(dòng)變化中圖形的特殊位置,進(jìn)而探索出一般的結(jié)論或者從中獲得解題啟示,這種由特殊到一般的思想對(duì)我們解決運(yùn)動(dòng)變化問題是極為重要。
三、形動(dòng)型
形動(dòng)型是對(duì)給定的圖形(或其一部分)實(shí)行某種位置變化,然后在新的圖形中分析有關(guān)圖形之間的關(guān)系。這類問題常與探究性、存在性等結(jié)合在一起,考察學(xué)生動(dòng)手、觀察、探索與實(shí)踐能力。圓主要有移動(dòng)、滾動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)及翻動(dòng)等四種常用基本運(yùn)動(dòng)。
1.移動(dòng)
例3如圖,點(diǎn)A(1,0)、B(7,0),⊙A、⊙B的半徑分別為1和2,當(dāng)⊙A與⊙B相切時(shí),應(yīng)將⊙A沿軸向右平移____個(gè)單位。
分析:本題考查了圓與圓的位置關(guān)系,根據(jù)相切的兩種情況分類討論即可,答案為:3或5或7或9。
2.滾動(dòng)
例4如圖,等邊△ABC的周長(zhǎng)為6π,半徑是1的⊙O從與AB相切于點(diǎn)D的位置出發(fā),在△ABC外部按順時(shí)針方向沿三角形滾動(dòng),又回到與AB相切于點(diǎn)D的位置,則⊙O自轉(zhuǎn)了____周。
分析:本題考查了該等邊三角形的性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系。當(dāng)⊙O在三邊運(yùn)動(dòng)時(shí)自轉(zhuǎn)周數(shù):6π÷2π=3,當(dāng)⊙O繞過三角形外角時(shí),共自轉(zhuǎn)了三角形外角和的度數(shù)為360°即一周,所以⊙O自轉(zhuǎn)了4周。
3.轉(zhuǎn)動(dòng)
例5如圖,⊙O1和⊙O2的半徑分別是1和2,連接O1O2,交⊙O2于點(diǎn)P,O1O2=5,若將⊙O1繞點(diǎn)P按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360°,則⊙O1與⊙O2共相切____次。
分析:此題考查了兩圓相切的位置關(guān)系:外切,則d=R+r;內(nèi)切,則d=R-r(d表示圓心距)。如圖,⊙O1與⊙O2共相切3次。
4.翻動(dòng)
例6如圖,將⊙O沿弦AB折疊,使AB經(jīng)過圓心O,則∠OAB=____。
分析:本題考查的是垂徑定理及圖形的翻折變換的性質(zhì)。
過點(diǎn)O作OC⊥AB于點(diǎn)D,交⊙O于點(diǎn)C,
∵將⊙O沿弦AB折疊,使弧AB經(jīng)過圓心O,
∴OD=■OC,∴OD=■OA,∵OC⊥AB,∴∠OAB=30°。
當(dāng)然,與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題還會(huì)以不同的形式呈現(xiàn):如物體在傳送帶(或定滑輪)上運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體移動(dòng)(上升)的距離等于轉(zhuǎn)輪上質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的弧線的長(zhǎng)度;再比如圓在運(yùn)動(dòng)過程中直徑會(huì)隨著時(shí)間和位置的變化而變化的一類問題也常在中考題中出現(xiàn),在這就不一一列舉。無論動(dòng)態(tài)幾何問題以什么方式呈現(xiàn),線動(dòng)、形動(dòng)實(shí)質(zhì)還是點(diǎn)動(dòng),即點(diǎn)動(dòng)帶動(dòng)線動(dòng),進(jìn)而還會(huì)產(chǎn)生形動(dòng),因而線動(dòng)型,形動(dòng)型問題常通過轉(zhuǎn)化成點(diǎn)動(dòng)型問題求解。
解答與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題的關(guān)鍵是抓住運(yùn)動(dòng)變化中的不變性(動(dòng)中取靜),抓住“靜”的瞬間,使一般情形轉(zhuǎn)化為特殊問題(靜中求動(dòng)),要善于借助圖形分析,結(jié)合常用的數(shù)學(xué)方法,掌控動(dòng)態(tài)變化的“拐點(diǎn)”,挖掘運(yùn)動(dòng)過程中的某些變量之間存在一些清晰或者隱含的關(guān)系,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,從而把問題解決。
(作者單位:江蘇省張家港市南豐中學(xué))
以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,稱之為動(dòng)態(tài)幾何問題,這類問題常常集幾何、代數(shù)知識(shí)于一體,解決這類問題的關(guān)鍵要掌握?qǐng)D形在運(yùn)動(dòng)中伴隨著出現(xiàn)一定的圖形位置、數(shù)量關(guān)系的“變”與“不變”性,靈活運(yùn)用有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題。
隨著課改的不斷深入,數(shù)學(xué)中考題型也在不斷創(chuàng)新,動(dòng)態(tài)幾何問題逐年增多,其中與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題占比較大,這類動(dòng)態(tài)幾何通常包含點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、形動(dòng)等三類問題。
一、點(diǎn)動(dòng)型
點(diǎn)動(dòng)型就是指在題設(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)的一類開放性題型。解題時(shí)要根據(jù)這些點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)變化的過程中產(chǎn)生的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究。
例1如圖,點(diǎn)A、B、C、D為⊙O的四等分點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P從圓心O出發(fā),沿OC→弧CD→DO的路線做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,∠APB的度數(shù)為y度,則下列圖象中表示y(度)與t(秒)之間函數(shù)關(guān)系最恰當(dāng)?shù)氖牵?)
分析:本題考查了函數(shù)圖象,三角形外角性質(zhì),圓周角定理。當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在OC上時(shí),根據(jù)三角形的外角大于與它不相鄰內(nèi)角的性質(zhì),得∠APB逐漸減??;當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在DO上時(shí),同理可得∠APB逐漸增大,當(dāng)動(dòng)P在CD上時(shí),根據(jù)同弧所以圓周角相等性質(zhì),得∠APB不變;故選C。
解決這類點(diǎn)動(dòng)問題的常常用的是“分段發(fā)現(xiàn)法”,也就是通過對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中“拐點(diǎn)”進(jìn)行探究,從動(dòng)態(tài)的角度去分析可能出現(xiàn)的變與不變的情況,以靜制動(dòng)。
二、線動(dòng)型
線動(dòng)型就是指在題設(shè)圖形中,設(shè)計(jì)一條或兩條線通過平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式,使其與已知幾何圖形產(chǎn)生交點(diǎn),并對(duì)這些點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)變化的過程中產(chǎn)生的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究。
例2如圖,AB是⊙O的一條弦,點(diǎn)C是⊙O上一動(dòng)點(diǎn),且∠ACB=30°,點(diǎn)E、F分別是AC、BC的中點(diǎn),直線EF與⊙O交于G、H兩點(diǎn).若⊙O的半徑為7,則GE+FH的最大值為____。
分析:本題考查了圓周角定理,三角形中位線定理,確定GH的位置是解題的關(guān)鍵。由點(diǎn)E、F分別是AC、BC的中點(diǎn),根據(jù)三角形中位線定理得出EF=■AB=3.5為定值,則GE+FH=GH-EF=GH-3.5,所以當(dāng)GH取最大值時(shí),GE+FH有最大值.而直徑是圓中最長(zhǎng)的弦,故當(dāng)GH為⊙O的直徑時(shí),GE+FH有最大值14-3.5=10.5。
解決這類線動(dòng)問題的關(guān)鍵是要把握?qǐng)D形運(yùn)動(dòng)與變化的全過程,抓住其中的等量關(guān)系和變量關(guān)系及運(yùn)動(dòng)變化中圖形的特殊位置,進(jìn)而探索出一般的結(jié)論或者從中獲得解題啟示,這種由特殊到一般的思想對(duì)我們解決運(yùn)動(dòng)變化問題是極為重要。
三、形動(dòng)型
形動(dòng)型是對(duì)給定的圖形(或其一部分)實(shí)行某種位置變化,然后在新的圖形中分析有關(guān)圖形之間的關(guān)系。這類問題常與探究性、存在性等結(jié)合在一起,考察學(xué)生動(dòng)手、觀察、探索與實(shí)踐能力。圓主要有移動(dòng)、滾動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)及翻動(dòng)等四種常用基本運(yùn)動(dòng)。
1.移動(dòng)
例3如圖,點(diǎn)A(1,0)、B(7,0),⊙A、⊙B的半徑分別為1和2,當(dāng)⊙A與⊙B相切時(shí),應(yīng)將⊙A沿軸向右平移____個(gè)單位。
分析:本題考查了圓與圓的位置關(guān)系,根據(jù)相切的兩種情況分類討論即可,答案為:3或5或7或9。
2.滾動(dòng)
例4如圖,等邊△ABC的周長(zhǎng)為6π,半徑是1的⊙O從與AB相切于點(diǎn)D的位置出發(fā),在△ABC外部按順時(shí)針方向沿三角形滾動(dòng),又回到與AB相切于點(diǎn)D的位置,則⊙O自轉(zhuǎn)了____周。
分析:本題考查了該等邊三角形的性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系。當(dāng)⊙O在三邊運(yùn)動(dòng)時(shí)自轉(zhuǎn)周數(shù):6π÷2π=3,當(dāng)⊙O繞過三角形外角時(shí),共自轉(zhuǎn)了三角形外角和的度數(shù)為360°即一周,所以⊙O自轉(zhuǎn)了4周。
3.轉(zhuǎn)動(dòng)
例5如圖,⊙O1和⊙O2的半徑分別是1和2,連接O1O2,交⊙O2于點(diǎn)P,O1O2=5,若將⊙O1繞點(diǎn)P按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360°,則⊙O1與⊙O2共相切____次。
分析:此題考查了兩圓相切的位置關(guān)系:外切,則d=R+r;內(nèi)切,則d=R-r(d表示圓心距)。如圖,⊙O1與⊙O2共相切3次。
4.翻動(dòng)
例6如圖,將⊙O沿弦AB折疊,使AB經(jīng)過圓心O,則∠OAB=____。
分析:本題考查的是垂徑定理及圖形的翻折變換的性質(zhì)。
過點(diǎn)O作OC⊥AB于點(diǎn)D,交⊙O于點(diǎn)C,
∵將⊙O沿弦AB折疊,使弧AB經(jīng)過圓心O,
∴OD=■OC,∴OD=■OA,∵OC⊥AB,∴∠OAB=30°。
當(dāng)然,與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題還會(huì)以不同的形式呈現(xiàn):如物體在傳送帶(或定滑輪)上運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體移動(dòng)(上升)的距離等于轉(zhuǎn)輪上質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的弧線的長(zhǎng)度;再比如圓在運(yùn)動(dòng)過程中直徑會(huì)隨著時(shí)間和位置的變化而變化的一類問題也常在中考題中出現(xiàn),在這就不一一列舉。無論動(dòng)態(tài)幾何問題以什么方式呈現(xiàn),線動(dòng)、形動(dòng)實(shí)質(zhì)還是點(diǎn)動(dòng),即點(diǎn)動(dòng)帶動(dòng)線動(dòng),進(jìn)而還會(huì)產(chǎn)生形動(dòng),因而線動(dòng)型,形動(dòng)型問題常通過轉(zhuǎn)化成點(diǎn)動(dòng)型問題求解。
解答與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題的關(guān)鍵是抓住運(yùn)動(dòng)變化中的不變性(動(dòng)中取靜),抓住“靜”的瞬間,使一般情形轉(zhuǎn)化為特殊問題(靜中求動(dòng)),要善于借助圖形分析,結(jié)合常用的數(shù)學(xué)方法,掌控動(dòng)態(tài)變化的“拐點(diǎn)”,挖掘運(yùn)動(dòng)過程中的某些變量之間存在一些清晰或者隱含的關(guān)系,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,從而把問題解決。
(作者單位:江蘇省張家港市南豐中學(xué))
以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,稱之為動(dòng)態(tài)幾何問題,這類問題常常集幾何、代數(shù)知識(shí)于一體,解決這類問題的關(guān)鍵要掌握?qǐng)D形在運(yùn)動(dòng)中伴隨著出現(xiàn)一定的圖形位置、數(shù)量關(guān)系的“變”與“不變”性,靈活運(yùn)用有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題。
隨著課改的不斷深入,數(shù)學(xué)中考題型也在不斷創(chuàng)新,動(dòng)態(tài)幾何問題逐年增多,其中與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題占比較大,這類動(dòng)態(tài)幾何通常包含點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、形動(dòng)等三類問題。
一、點(diǎn)動(dòng)型
點(diǎn)動(dòng)型就是指在題設(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)的一類開放性題型。解題時(shí)要根據(jù)這些點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)變化的過程中產(chǎn)生的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究。
例1如圖,點(diǎn)A、B、C、D為⊙O的四等分點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P從圓心O出發(fā),沿OC→弧CD→DO的路線做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,∠APB的度數(shù)為y度,則下列圖象中表示y(度)與t(秒)之間函數(shù)關(guān)系最恰當(dāng)?shù)氖牵?)
分析:本題考查了函數(shù)圖象,三角形外角性質(zhì),圓周角定理。當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在OC上時(shí),根據(jù)三角形的外角大于與它不相鄰內(nèi)角的性質(zhì),得∠APB逐漸減??;當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在DO上時(shí),同理可得∠APB逐漸增大,當(dāng)動(dòng)P在CD上時(shí),根據(jù)同弧所以圓周角相等性質(zhì),得∠APB不變;故選C。
解決這類點(diǎn)動(dòng)問題的常常用的是“分段發(fā)現(xiàn)法”,也就是通過對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中“拐點(diǎn)”進(jìn)行探究,從動(dòng)態(tài)的角度去分析可能出現(xiàn)的變與不變的情況,以靜制動(dòng)。
二、線動(dòng)型
線動(dòng)型就是指在題設(shè)圖形中,設(shè)計(jì)一條或兩條線通過平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式,使其與已知幾何圖形產(chǎn)生交點(diǎn),并對(duì)這些點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)變化的過程中產(chǎn)生的等量關(guān)系、變量關(guān)系、圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關(guān)系等進(jìn)行研究。
例2如圖,AB是⊙O的一條弦,點(diǎn)C是⊙O上一動(dòng)點(diǎn),且∠ACB=30°,點(diǎn)E、F分別是AC、BC的中點(diǎn),直線EF與⊙O交于G、H兩點(diǎn).若⊙O的半徑為7,則GE+FH的最大值為____。
分析:本題考查了圓周角定理,三角形中位線定理,確定GH的位置是解題的關(guān)鍵。由點(diǎn)E、F分別是AC、BC的中點(diǎn),根據(jù)三角形中位線定理得出EF=■AB=3.5為定值,則GE+FH=GH-EF=GH-3.5,所以當(dāng)GH取最大值時(shí),GE+FH有最大值.而直徑是圓中最長(zhǎng)的弦,故當(dāng)GH為⊙O的直徑時(shí),GE+FH有最大值14-3.5=10.5。
解決這類線動(dòng)問題的關(guān)鍵是要把握?qǐng)D形運(yùn)動(dòng)與變化的全過程,抓住其中的等量關(guān)系和變量關(guān)系及運(yùn)動(dòng)變化中圖形的特殊位置,進(jìn)而探索出一般的結(jié)論或者從中獲得解題啟示,這種由特殊到一般的思想對(duì)我們解決運(yùn)動(dòng)變化問題是極為重要。
三、形動(dòng)型
形動(dòng)型是對(duì)給定的圖形(或其一部分)實(shí)行某種位置變化,然后在新的圖形中分析有關(guān)圖形之間的關(guān)系。這類問題常與探究性、存在性等結(jié)合在一起,考察學(xué)生動(dòng)手、觀察、探索與實(shí)踐能力。圓主要有移動(dòng)、滾動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)及翻動(dòng)等四種常用基本運(yùn)動(dòng)。
1.移動(dòng)
例3如圖,點(diǎn)A(1,0)、B(7,0),⊙A、⊙B的半徑分別為1和2,當(dāng)⊙A與⊙B相切時(shí),應(yīng)將⊙A沿軸向右平移____個(gè)單位。
分析:本題考查了圓與圓的位置關(guān)系,根據(jù)相切的兩種情況分類討論即可,答案為:3或5或7或9。
2.滾動(dòng)
例4如圖,等邊△ABC的周長(zhǎng)為6π,半徑是1的⊙O從與AB相切于點(diǎn)D的位置出發(fā),在△ABC外部按順時(shí)針方向沿三角形滾動(dòng),又回到與AB相切于點(diǎn)D的位置,則⊙O自轉(zhuǎn)了____周。
分析:本題考查了該等邊三角形的性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系。當(dāng)⊙O在三邊運(yùn)動(dòng)時(shí)自轉(zhuǎn)周數(shù):6π÷2π=3,當(dāng)⊙O繞過三角形外角時(shí),共自轉(zhuǎn)了三角形外角和的度數(shù)為360°即一周,所以⊙O自轉(zhuǎn)了4周。
3.轉(zhuǎn)動(dòng)
例5如圖,⊙O1和⊙O2的半徑分別是1和2,連接O1O2,交⊙O2于點(diǎn)P,O1O2=5,若將⊙O1繞點(diǎn)P按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360°,則⊙O1與⊙O2共相切____次。
分析:此題考查了兩圓相切的位置關(guān)系:外切,則d=R+r;內(nèi)切,則d=R-r(d表示圓心距)。如圖,⊙O1與⊙O2共相切3次。
4.翻動(dòng)
例6如圖,將⊙O沿弦AB折疊,使AB經(jīng)過圓心O,則∠OAB=____。
分析:本題考查的是垂徑定理及圖形的翻折變換的性質(zhì)。
過點(diǎn)O作OC⊥AB于點(diǎn)D,交⊙O于點(diǎn)C,
∵將⊙O沿弦AB折疊,使弧AB經(jīng)過圓心O,
∴OD=■OC,∴OD=■OA,∵OC⊥AB,∴∠OAB=30°。
當(dāng)然,與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題還會(huì)以不同的形式呈現(xiàn):如物體在傳送帶(或定滑輪)上運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體移動(dòng)(上升)的距離等于轉(zhuǎn)輪上質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的弧線的長(zhǎng)度;再比如圓在運(yùn)動(dòng)過程中直徑會(huì)隨著時(shí)間和位置的變化而變化的一類問題也常在中考題中出現(xiàn),在這就不一一列舉。無論動(dòng)態(tài)幾何問題以什么方式呈現(xiàn),線動(dòng)、形動(dòng)實(shí)質(zhì)還是點(diǎn)動(dòng),即點(diǎn)動(dòng)帶動(dòng)線動(dòng),進(jìn)而還會(huì)產(chǎn)生形動(dòng),因而線動(dòng)型,形動(dòng)型問題常通過轉(zhuǎn)化成點(diǎn)動(dòng)型問題求解。
解答與圓相關(guān)的動(dòng)態(tài)幾何問題的關(guān)鍵是抓住運(yùn)動(dòng)變化中的不變性(動(dòng)中取靜),抓住“靜”的瞬間,使一般情形轉(zhuǎn)化為特殊問題(靜中求動(dòng)),要善于借助圖形分析,結(jié)合常用的數(shù)學(xué)方法,掌控動(dòng)態(tài)變化的“拐點(diǎn)”,挖掘運(yùn)動(dòng)過程中的某些變量之間存在一些清晰或者隱含的關(guān)系,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,從而把問題解決。
(作者單位:江蘇省張家港市南豐中學(xué))