☉江蘇昆山市婁江實(shí)驗(yàn)學(xué)校 胡 俊
歸類新定義考題,明辨“同與不同”
——以兩道新定義考題為例
☉江蘇昆山市婁江實(shí)驗(yàn)學(xué)校 胡 俊
新定義考題是近年來不少地區(qū)中考一道亮麗的風(fēng)景線,個別省市各區(qū)的??季韼缀酢耙粫r新風(fēng)”,其中出現(xiàn)不少優(yōu)秀的新定義考題.本文擬結(jié)合兩道解法趨同的新定義考題,講解思路,并跟進(jìn)教學(xué)思考,供分享.
考題1:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(t,0)、B(t+對于線段AB和x軸上方的點(diǎn)P給出如下定義:當(dāng)∠APB=60°時,稱點(diǎn)P為AB的“等角點(diǎn)”.
(2)直線MN分別交x軸、y軸于點(diǎn)M、N,點(diǎn)M的坐標(biāo)是(6,0),∠OMN=30°.
①線段AB的“等角點(diǎn)”P在直線MN上,且∠ABP= 90°,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
②在①的條件下,過點(diǎn)B作BQ⊥PA,交MN于點(diǎn)Q,求∠AQB的度數(shù);
③若線段AB的所有“等角點(diǎn)”都在△MON內(nèi)部,則t的取值范圍是__________.
思路突破:首先理解新定義,根據(jù)A、B點(diǎn)的坐標(biāo)特征,可確認(rèn)線段AB的長為 ■ 3,由∠APB=60°想到等邊三角形ABP,進(jìn)而想到△ABP的外接圓,從而想清圖1這樣的圓弧,即優(yōu)弧APB上任意一點(diǎn)都是符合要求的“等角點(diǎn)”.接著想清該外接圓的圓心、半徑等信息,經(jīng)過確認(rèn)應(yīng)該能得出圓K的半徑AK為1,弦心距.還需要說明的是,定義中指出“線段AB和x軸上方的點(diǎn)P”,忽視這里的“x軸上方”則容易錯誤理解成x軸下方的情形(如圖2).
圖1
圖2
接著求解第(1)問,精準(zhǔn)構(gòu)造圖3,就可確認(rèn)點(diǎn)C、D在優(yōu)弧AB上,而點(diǎn)E在圓K外部,不是等角點(diǎn).教學(xué)時需要提醒學(xué)生精準(zhǔn)作圖,否則容易造成錯解.另外,如果構(gòu)造圖形有誤差,需要結(jié)合這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行校正.比如C、E兩點(diǎn)都在直線上,A、E兩點(diǎn)都在直線x=上,這樣也有助于認(rèn)識點(diǎn)E在圓K外的位置關(guān)系.
圖3
(2)①分兩種情況.
若N點(diǎn)在y軸的正半軸上,構(gòu)造圖4分析.由∠APB= 60°,∠ABP=90°,得∠PAB=30°.又∠OMN=30°,所以PA= PM,AB=BM.易得BM=AB= ■ 3,所以PB=1,即P(6-
圖4
圖5
類似的,若N在y軸的負(fù)半軸上,構(gòu)造圖5分析.
②先考慮N在y軸正半軸上的情形,構(gòu)造圖6分析.
由BQ⊥AP,且∠APB=60°,∠PBQ=30°,可得∠ABQ=60°,所以∠BMQ=∠MQB=30°.所以BQ=BM= AB.于是確認(rèn)△ABQ是等邊三角形.即∠AQB=60°.
類似的,當(dāng)點(diǎn)N在y軸負(fù)半軸上時,類比分析.
③若線段AB的所有“等角點(diǎn)”都在△MON內(nèi)部,就是優(yōu)弧在△MON內(nèi)部,容易發(fā)現(xiàn)該圓左側(cè)與y軸相切(如圖7)、右側(cè)與MN相切(如圖8)是兩次臨界狀態(tài).
圖6
圖7
圖8
接下來分析出圖7、圖8中點(diǎn)A的坐標(biāo)即可.讓我們把圖7再次“放大”,以便更好地“暴露“圖形中的細(xì)節(jié)與解法步驟,如圖9,O′H=,OH=O′A=O′D=1,此時OA=OH-
圖9
圖10
考題2:如圖11,對于平面直角坐標(biāo)系xOy中的點(diǎn)P和線段AB,給出如下定義:如果線段AB上存在兩個點(diǎn)M、N,使得∠MPN=30°,那么稱點(diǎn)P為線段AB的伴隨點(diǎn).
圖11
(1)已知點(diǎn)A(-1,0)、B(1,0)及D(1,-1)、
①在點(diǎn)D、E、F中,線段AB的伴隨點(diǎn)是_________;
②作直線AF,若直線AF上的點(diǎn)P(m,n)是線段AB的伴隨點(diǎn),求m的取值范圍.
(2)平面內(nèi)有一個腰長為1的等腰直角三角形,若該三角形邊上的任意一點(diǎn)都是某條線段a的伴隨點(diǎn),請直接寫出這條線段a的長度的范圍.
思路簡述:首先想清新定義的圖形結(jié)構(gòu),構(gòu)造圖12進(jìn)行分析,與考題2相比,這里的優(yōu)弧AB有兩段分布在x軸上、下方,且這兩段優(yōu)弧圍成區(qū)域內(nèi)部(除AB線段上的點(diǎn))所有點(diǎn)都是符合要求的所謂“伴隨點(diǎn)”.
圖12
圖13
圖14
(1)①把三個點(diǎn)在圖12中標(biāo)出來就可確定只有點(diǎn)D、F符合要求.
(2)如圖14,將該等腰直角三角放置于陰影區(qū)域內(nèi)時,恰能被完整覆蓋,此時直徑為,半徑為,也就是AB為,即
1.審題要慢,理解新定義的圖形結(jié)構(gòu)是解題關(guān)鍵.
新定義考題需要理解圖形結(jié)構(gòu),并對關(guān)鍵詞句隱含的限制信息充分解讀,對應(yīng)到構(gòu)造中去.這類習(xí)題往往與一些特殊圖形有關(guān),如特殊直角三角形、外接圓等知識,需要解讀、構(gòu)圖.同時有些隱含信息的解讀也很關(guān)鍵,如考題1中如果忽略“x軸上方的點(diǎn)P”可能造成復(fù)雜的構(gòu)造與多解,而考題2又需要想清兩段優(yōu)弧及其內(nèi)部的區(qū)域都是伴隨點(diǎn).
2.歸類新定義考題,引導(dǎo)學(xué)生感受“同與不同”.
經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐,將考題1、考題2歸類講解可以使學(xué)生感受到這類問題的類似結(jié)構(gòu),這里的“同與不同”對比明顯,如考題1只是一段優(yōu)弧,而考題2則是兩段優(yōu)弧及其內(nèi)部區(qū)域(線段AB除外).通過“形異質(zhì)同”考題的呈現(xiàn),可以促進(jìn)學(xué)生“做一題,會一類”.同時也能學(xué)會這類考題的解題策略、讀題策略,特別是不漏掉一句甚至一個字符.
3.開展解后反思,明辨解題所需的重要知識點(diǎn).
倡導(dǎo)解后反思是解題教學(xué)的重要環(huán)節(jié),如考題1解答之后,不但要讓學(xué)生明白閱讀理解新定義,想清“優(yōu)弧”結(jié)構(gòu)的重要性,同時要引導(dǎo)學(xué)生積累解題策略,如善于在分析問題過程中適時分離圖形、放大局部圖形(如圖9、圖10);而考題2求解過程中,在圖13、14中構(gòu)造特殊直角三角形,實(shí)現(xiàn)問題思路貫通,這些都需要在反思回顧時想清,并做好相關(guān)解題經(jīng)驗(yàn)的積累.
新定義考題是近年來北京地區(qū)比較重要的一類考題,對各地的考題走向都帶來了不小的影響.然而應(yīng)對新定義考題的備課研究,特別是圍繞優(yōu)秀考題的“一題一課”的課例研究還有待豐富,本文也只是嘗試將兩道類似考題集中在一起進(jìn)行解法的探究,還有待重組、設(shè)計(jì)成課例,以便從解題探究走向解題教學(xué)的研究.
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