怎样用画图法解数学题
2014-04-29毛晓兵
毛晓兵
在中学数学,画图是解题一个重要的手段,用画图法解题有一大优点:它能将应用题中的数量关系揭示出来,使题意形象具体、一目了然,能够化繁为简、化难为易,使我们能较快地找到解题的途径。下面就结合我这几年的数学实践教学,谈谈我对画图解题的感受。
一、画图有助于已知条件再现,达到知识点的发散
不管哪类数学题目,它的命题构造都是由题设和结论两部分组成,其中题设部分是由若干已知条件构成(见下图)。在画图时,把每个已知条件都在图形中体现出来 ,在脑中形成一个知识点的发散体系,运用类比、归纳、分类讨论等数学思想全面考虑问题,并借助画图形打开思路。这样,有效地培养学生的发散思维能力、创新能力,并有助于巩固和掌握所学的基本知识。
二、画图有助于数量关系再现,使方程构造简单直接化
解决问题的关键,是题目中的已知条件的分析,通过画图,把题目中抽象的数量关系直观形象地显示出来,使其一目了然,帮助我们理解题意,进而很快地寻找出解题的途径和方法。
问题1. 如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,点D、E分别是边AB、AC的中点,点P从点D出发沿DE方向运动,过点P作PQ⊥BC于Q,過点Q作QR∥BA交AC于R,当点Q与点C重合时,点P停止运动,设BQ=x,QR=y。
(1) 求点D到BC的距离DH的长。
(2) 求y关于x的方程(不要求写出自变量)。
(3) 是否存在点P,使△PQR为等腰三角形?若存在,请求有满足要求的x的值;若不存在,请说明理由。
分析此类题,它难在第(3)问上,做题时,只要分类画图(如图),注意点的运动变化的过程,哪些图形(如线段、三角形等)随之运动变化,即确定点运动变化过程中图形中的变量和不变量。如本题中线段PQ和∠PQR是两个不变量,线段BQ、QR是两个变量,以及△PQR的形状也在变化。 用变量x、y表示图形中变量——线段,找到相等的数量关系,建立方程或函数等数学模型,列出方程求解,达到解决问题的目的。
三、画图有助于题目隐藏条件的挖掘,使问题明了化
在解某些数学问题时,如果能够根据已知条件,正确画出大致图形,那么根据图形的直观性,有时能够使我们对问题茅塞顿开,对结论一目了然;有时能够帮助我们逻辑推理,正确判断,简捷解题。
问题2. 已知,如图,△AOB中,AO=6,AB=8,C为AO上一点(C不与点A、O重合),CD∥BC交AB于点D。
(1)当△ACB的面积是四边形DBOC面积的2倍时,求AC的长;
(2)若∠A=90°,在BO上是否存在点P,使得△CDP为等腰直角三角形?若存在请求出CD的长;若不存在,请说明理由。
分析:画图、想已知、写结论、找条件,自然而然地使问题明朗化。
四、画图有助于分类思想培养,达到的思维训练的完整性
所谓分类思想 ,就是当被研究的问题包含多种情况,不能一概而论,必须按可能出现的所有情况分别讨论,得出各种情况下的相应的结论,不能重复、遗漏,注意全面画图,分类分析。
问题3. 如图,在由12个边长都为1且有一个锐角为60°的小菱形组成的网格中,点P是其中的一个顶点,以点P为直角顶点作格点直角三角形(即顶点均在格点上的三角形),请你写出所有可能的直角三角形斜边的长___________________.
评析:这类题型主要以学生熟悉的、感兴趣的图形为背景,提供观察和操作的机会,让学生通过动手操作,确定以点P为顶点的角有哪些,从而画出相应的图形,解决问题。
五、 画图有助于知识形象理解,加强数形结合思想的培养
数形结合的思想,其实是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维和形象思维相结合,通过对图形的认识、数形的转化,可培养学生思维的灵活性、形象性,使问题化难为易,化抽象为具体。
问题4. 计算:13+23+33+43+……+293+303
如图示例,通过画图,构造出符合条件的图形,从而把问题解决了。
画图虽不是解决数学题的万能钥匙,但它是从形象思维通向抽象思维过渡的桥梁,是解决数学问题的有效工具之一,它能在画图的过程中培养学生的分析思考、逻辑推理能力。所以,中学数学教学中多培养学生的画图习惯,“在画中思,在图中得”,使学生的数学成绩不断提高。