廣東省東莞市光明中學 黃王華
數(shù)學家波利亞認為:學生思維的發(fā)展、能力的提高都要通過解題來習得??v觀身邊一線教師對試題的評講,對解題教學還停留在只為解決某個問題的水平,缺少題后反思,沒有把問題教學提升到形成思想方法和解題策略的層面,因此教師的教育理論水平有待提高,教學方法也急待改變。
近年來,廣東省中考數(shù)學9分題中代數(shù)綜合題考查拋物線知識的情況比較多,于是把涉及的考點及思想方法歸納起來做了這個模型:
【已知條件】在平面直角坐標系中,已知拋物線經(jīng)過點A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)。
【問題風暴1】求拋物線的解析式 (注:1.一般式:y=ax2+bx+c。2.交點式:y=a(x-x1)(x-x2))
求拋物線解析式是中考的??伎键c,本題有多種解法,利用交點式解決計算量是最少的,如果使用一般式,計算量就大得多。壓軸題中的9分題如果第一問計算出錯,將會導致后面的幾問全盤皆輸。
解:∵拋物線經(jīng)過點A(-4,0),C(2,0),
∴設拋物線解析式為y=a(x+4)(x-2)。
∵拋物線經(jīng)過點B(0,-4),∴有-4=a(0+4)(0-2),
當我們所研究的數(shù)學式子具有某種特定形式時,要確定它,只要求出式子中待確定的字母的值就可以了。另外,根據(jù)數(shù)學問題的條件和結論之間的內(nèi)在聯(lián)系,既分析其代數(shù)含義,又揭示其幾何意義,使數(shù)量關系和圖形巧妙和諧地結合起來,并充分利用這種結合尋求解題思路。
“掌握數(shù)學思想和方法可以使數(shù)學更容易理解和更容易記憶,領會基本思想和方法是通向遷移大道的光明之路?!辈剪敿{這樣建議我們。因此,在解題教學中,我們要善于引導學生用數(shù)學思想方法找到思路。
【問題風暴2】對稱軸上是否存在一點P,使得△BCP的周長最???如果存在,請求出點P的坐標。
要使△BCP的周長最小,根據(jù)其周長=BC+CP+BP,可以發(fā)現(xiàn)BC是固定的,所以就是要CP+BP的值最小,不難發(fā)現(xiàn),本問題就是對稱性問題了。所以P的位置確認是本題的關鍵。
解:∵拋物線經(jīng)過點A(-4,0),C(2,0),
∴拋物線的對稱軸為直線x=-1。
要使得△BCP的周長最小,即CP+BP最小,C點關于對稱軸的對稱點是點A(-4,0),直線AB與對稱軸:直線x=-1的交點即為P點。
設直線AB的解析式為y=kx+b,
∴直線AB的解析式為y=-x-4,∴直線AB與直線x=-1的交點P的坐標為(-1,-3)。
本題是通常考法,但根據(jù)中考數(shù)學,也會出現(xiàn)其他類型的考題,表面看起來差不多,卻發(fā)生了根本性的變化。
【問題風暴3】對稱軸上是否存在一點P,使得PC-PB最大,如果存在,請求點P的坐標。
本題主要考查三角形的三邊關系:兩邊之差小于第三邊,所以直線BC與對稱軸的交點就是P點的位置。
解:設直線BC的解析式為y=kx+b。
∴直線BC的解析式為y=2x-4。
∴直線BC與對稱軸:直線x=-1的交點P的坐標為(-1,-6)。
【變異風暴3】對稱軸上是否存在一點P,使得︱PA-PB︱的值最大?如果存在,請求點P的坐標。
本問題同樣難點在于找P點的位置,只要位置確定,計算就不難,其實它是風暴3的變異。聯(lián)系與轉化的思想完全可以應用于數(shù)學學科中,數(shù)學學科的各部分之間也是相互聯(lián)系,可以相互轉化的。解題時如果能恰當處理,往往可以化繁為簡。
在數(shù)學中,常常需要根據(jù)研究對象性質(zhì)的差異,分各種不同情況予以考查,這種分類思考的方法是一種重要的解題策略。在解答題中,等腰三角形與相似三角形問題的分類討論尤為重要,以下為例。
【問題風暴4】對稱軸上是否存在一點P,使得△ABP是等腰三角形?如果存在,請求點P的坐標。
本題除了分三種情況進行分類討論外,解法也是值得繼續(xù)研究的,一種是代數(shù)方法,利用兩點間的距離公式可以得到方程;一種是幾何方法,分別把三種情況下的圖形畫出來,進行特殊情況的計算。
解:假設存在這樣的點P,使得△ABP是等腰三角形,設P(-1,y),則會有三種情況:
(1)當AB=AP時,即AB2=AP2,即(-4-0)2+(0+4)2=(-4+1)2+(0-y)2;
(2)當AB=BP時,則AB2=BP2,則(-4-0)2+(0+4)2=(0+1)2+(-4-y)2;
(3)當AP=BP時,則AP2=BP2,則(-4+1)2+(0-y)2=(0+1)2+(-4-y)2。
【問題風暴5】點N為對稱軸與x軸的交點,對稱軸上是否存在一點P,使得△BOC與△ANP相似?如果存在,請求點P的坐標。
三角形相似的分類討論問題主要在對應邊上,通常這類題都會有一個條件是對應的,如本題首先就會有一個角的對應關系,那就是直角,接下來就是圍繞直角的兩邊進行分類討論,所以就分兩種情況:
動點問題對學生能力水平有較高要求,如果能夠以靜制動,把幾何問題代數(shù)化,對于解題能力將會是一種質(zhì)的提高。
【問題風暴6】在直線y=x+4上有一個動點P,過P作x軸的垂線交拋物線于點Q(P在Q點上方),求PQ最大值及P點的坐標。
本題的問題主要涉及動態(tài)最值問題,可以用代數(shù)的方法表示線段PQ的長度,要使PQ最大,只需要把PQ的長度表示出來。