吳國平:學霸們是如何學好數學?讓他學幾何,讓他會幾何
幾何學習,一直是數學的重點和難點,不僅包含眾多知識定理和方法技巧,還要求學生具備良好的空間想象能力、邏輯推理能力、分析問題和解決問題的能力,這樣才可能順利掌握幾何。
不過説起來容易,做起來卻沒那麼簡單,單單知識定理和方法技巧的掌握,很多學生就做的並不是很好。打好基礎才能獲得優異的學習成績,這一點無論是在哪一門科目的學習,都是相通的,要想學好幾何自然也不例外。
就像輔助線的添加,一直是大家非常頭疼的問題,看似毫無規律,但實際上也是有規律可循,如添加垂線,通過勾股定理來解決問題;或是添加平行線,設置相似去解決問題;也可以通過連接某條線段,構造基本圖形等。這些輔助線的添加,看似困難,但都是依據我們學過的知識,再結合題目的條件,為問題的解決做好鋪墊。
在幾何相關的綜合問題當中,經常會出現一些與動點有關的幾何問題,綜合性非常強,形式多樣化,解法靈活,令人目不暇接。此類問題常常需要綜合和靈活運用三角形、特殊四邊形、圓、軸對稱、方程思想、一次函數、二次函數等有關方面的知識進行解題,因而具有較大的難度。
在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,且AD=2,以CD為直徑作⊙O1,交BC於點E,過點E作EF⊥AB於F,建立如圖所示的平面直角座標系,已知A,B兩點的座標分別為A(0,2√3),B(-2,0).
(1)求C,D兩點的座標.
(2)求證:EF為⊙O1的切線.
(3)探究:如圖,線段CD上是否存在點P,使得線段PC的長度與P點到y軸的距離相等?如果存在,請找出P點的座標;如果不存在,請説明理由.
解題反思:
相似三角形的判定與性質;座標與圖形性質;等腰梯形的性質;圓周角定理;切線的判定與性質;綜合題.
題幹分析:
(1)連接DE,由等腰梯形的對稱性可知,△CDE≌△BAO,根據線段的等量關係求C,D兩點的座標;
(2)連接O1E,由半徑O1E=O1C,得∠O1EC=∠O1CE,由等腰梯形的性質,得∠ABC=∠DCB,故∠O1EC=∠ABC,可證O1E∥AB,由EF⊥AB,證明O1E⊥EF即可;
(3)存在.過P作PM⊥y軸於M,作PN⊥x軸於N,由PC=PM,可知四邊形OMPN為正方形,設ON=x,則PM=PC=x,CN=4-x,由△PNC∽△AOB,由相似比,列方程求解.
解題反思:
本題考查了相似三角形的判定與性質,座標與圖形的性質,等腰梯形的性質,圓周角定理,切線的判定與性質.關鍵是根據等腰梯形的性質,作輔助線,利用相似三角形的性質求解.
這是一道非常典型的幾何綜合問題,題目以常見的幾何題做鋪墊,主要考查了推理論證能力和從特殊到一般的數學思想方法,以及歸納概括的能力,重在考查考生髮現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。
實際解題時,若能弄清題目條件,把握圖形特點,動靜結合,便能順利解決問題。
題目通過由簡單到複雜、由特殊到一般的數學思想方法,通過以圖形變換為載體,讓學生經歷操作發現、數學思考、類比探究等數學活動,來探究圖形的數量關係和位置關係。
已知頂點為A(1,5)的拋物線y=ax2+bx+c經過點B(5,1).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖(1),設C,D分別是x軸、y軸上的兩個動點,求四邊形ABCD的周長;
(3)在(2)中,當四邊形ABCD的周長最小時,作直線CD.設點P(x,y)(x>0)是直線y=x上的一個動點,Q是OP的中點,以PQ為斜邊按圖(2)所示構造等腰直角三角形PRQ.
①當△PBR與直線CD有公共點時,求x的取值範圍;
②在①的條件下,記△PQR與△COD的公共部分的面積為S.求S關於x的函數關係式,並求S的最大值.
考點分析:
二次函數綜合題;綜合題。
題幹分析:
(1)可設頂點式,將頂點為A(1,5),點B(5,1)代入求出拋物線的解析式;
(2)線段AB的長是確定的,由於點C,D是兩個動點,所以BC,CD,DA的長是不確定的,只能用4√2+BC+CD+DA表示四邊形的周長;
(3)作B關於x軸對稱點B′,A關於y軸對稱點A′,連接A′B′,與x軸,y軸交於C、D點,此時四邊形ABCD周長最小,求出CD的解析式,求出CD與直線y=x的交點座標,得到△PQR與直線y=x有公共點時x的取值範圍,以及公共部分的面積S與x之間的函數關係式.
解題反思:
本題考查的是二次函數的綜合題,(1)利用頂點式求出二次函數的解析式,(2)確定四邊形的周長,(3)根據對稱性求出CD的解析式,然後求出x的取值範圍和S與x的函數關係.
作為中考數學的能力綜合題,幾何問題突出考查了學生的思維能力、探究能力和歸納推理能力,較好地體現了考試説明中對探究學習這一內容的考試要求,因而具有良好的考試功能。
幾何綜合問題是體現了實踐與綜合應用的重要載體,其用意在於通過觀察、比較、分析、提出(認知)問題,進行猜想(聯想)或實驗、推理和判斷等數學活動,不僅使學生獲得數學知識、學會數學學習的研究方式、學會用數學去解決問題,而且更為重要的是讓學生通過這個過程磨礪頭腦、增長智慧,獲得可持續發展的能量和經驗。
幾何試題內涵豐富、寓意深遠,呈現形式獨特,設問角度新穎,藴藏着豐富的數學思想方法。不管題型怎樣變化,只要掌握好相關的知識定理和基本題型,再結合針對性練習,相信能在幾何學習上取得進步。