☉江蘇海門市悅來初中 楊衛(wèi)東
客從何處來:一道幾何把關(guān)題的命制歷程
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中考把關(guān)題的命制堅持“從教材出發(fā),源于教材、高于教材”已逐漸成為各地中考命題組的共識.本文記錄一道考題(2016年江蘇省南通市第27題)的命題歷程與打磨意見,供分享.
試題原型:(人教版九下P36,練習(xí)2)如圖1,Rt△ABC中,CD是斜邊AB上的高.
圖1
求證:(1)△ACD∽△ABC;(2)△CBD∽△ABC.
考查方向:主要考查相似三角形的判定方法,由∠ACB=∠ADC=∠CDB=90°,得∠A+∠ACD=∠BCD+ ∠ACD=90°,可得∠A=∠BCD,進而△ACD∽△ABC∽△CBD.
設(shè)問方向:
(1)在這個基本圖形中,只要已知其中的任意2條線段長,你可以求出其他所有線段長嗎?
設(shè)問意圖:比如已知CD和AB的長,可設(shè)AD=x,則BD=AB-x,利用CD2=AD·BD得x(AB-x)=CD2,解這個一元二次方程,即可求出x的值,利用已知圖形中AD與BD的大小關(guān)系,可以確定AD與BD的長,再利用勾股定理去求出AC、BC的長.
(2)若已知兩直角邊的長,不利用三角形相似,你能求出斜邊上的高CD的長嗎?
形成初稿:如圖2,△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,CO⊥AB于點O,D是線段AB上一點,DE=a,DE∥AC(∠ADE<90°),連接AE、BE、CD,設(shè)BE、CD的中點分別為P、Q.
(1)當(dāng)四邊形ACDE是菱形時,求AD、CO的長;
(2)當(dāng)a=2時,求PQ的長;
(3)點D從點A開始運動到點B停止,請直接寫出線段PQ的中點運動的路徑長.
圖2
圖3
所以,(1)中添上了條件“四邊形ACDE是菱形”,考生需要分析出a=3,且點O恰好是線段CE的中點.
當(dāng)然,憑借“試題原型”中的經(jīng)驗,不難求出AD和CO的長.
(3)中求線段PQ的中點運動的路徑長,可以先突破:動點P、Q的運動軌跡是什么?由平移的性質(zhì)和點D的起始位置與終止位置得:四邊形AEE′B是平行四邊形,點P和點Q的運動路徑分別為線段PP′、QQ′.(見圖4)
圖4中,PB=PE,BP′=P′E′,有PP′∥EE′,PP′=EE′;又?AEE′B中,EE′=AB,EE′∥AB,得PP′∥AB,PP′=E′P′B(D′)AB.同理:QQ′∥AB,QQ′=AB.所以PP′∥QQ′,PP′=QQ′,即四邊形PP′Q′Q是平行四邊形.于是可求出線段PQ的中點運動的路徑長=
圖4
打磨意見:首先是題干中已知條件DE=a,會給考生帶來一定的思維難度,究竟a有多大呢?倒不如直接給出DE的長度;
(1)中添上的條件“四邊形ACDE是菱形”沒有為求OC的長帶來任何作用,只是為求AD的長起到了AD= 2AO的小小作用;況且能真正給予考生去解決(2)的方法暗示的信度并不高.所以四邊形ACDE是菱形不添加為好!
圖5
形成二稿:如圖5,△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,BC=12,CO⊥AB于點O,D是線段OB上一點,DE=2,DE∥AC(∠ADE<90°),連接BE、CD,設(shè)BE、CD的中點分別為P、Q.
(1)求AO的長;
(2)求PQ的長;
(3)點D從點O開始運動至點B停止,請直接寫出線段PQ的中點運動的路徑長.
形成三稿:只對(3)進行修改.
(3)如圖6,當(dāng)CP平分AB時,求tan∠BED.
設(shè)問解讀:設(shè)CP與AB相交于點H,延長ED交CP于點N,交BC于點T,連接AE.(見圖7)
圖6
圖7
打磨意見:本小題把三角形中位線定理、平行四邊形的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、三角函數(shù)進行了有機組合,綜合性很強、難度太大,得分率一定很低,真的是一道難跨的坎!看來還需從線段PQ的運動軌跡去打磨和調(diào)整.
圖8
設(shè)問解讀:過點P作PK∥ED交AB于點K,過點Q作QS∥AC交AB于點S.(見圖8)
形成定稿:(只是對最后一問進行了修改)
(3)設(shè)PQ與AB的交點為M,請直接寫出|PM-MQ|的值.
南京大學(xué)哲學(xué)系鄭毓信教授指出“善于使用化歸是數(shù)學(xué)家思維方式的重要特點”.數(shù)學(xué)解題的化歸策略豐富多樣,相信上述命題歷程的揭秘有助于廣大師生在復(fù)習(xí)備考中有的放矢,使得解題教學(xué)的針對性更強,比如學(xué)會遇河建橋、遇堵繞行、遇山開道、遇動找靜、遇難化解等.如何讓思維在高速道上奔跑,讓亮點在高架橋上掛滿,恰是命題組獻給考生的最佳禮物.
參考文獻:
1.鄭毓信.數(shù)學(xué)方法論入門[M].杭州:浙江教育出版社,2006.
2.劉東升.南通中考數(shù)學(xué)卷:21年的回望與堅守[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(中),2012(1-2).
3.【美】波利亞.怎樣解題[M].閻育蘇,譯.北京:科學(xué)出版社,1982.