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研读中考试题提升解题能力
——2016年天津市中考压轴题的命题研究与反思

2017-06-21宋春赵国华

中国数学教育(初中版) 2017年6期
关键词:小题抛物线中考

宋春,赵国华

(天津市滨海新区塘沽六中)

研读中考试题提升解题能力
——2016年天津市中考压轴题的命题研究与反思

宋春,赵国华

(天津市滨海新区塘沽六中)

2016年天津市中考第25题以二次函数为载体展开,以求点的坐标为桥梁,借助轴对称变换、函数与方程,求直线与抛物线的交点坐标,体现知识与能力并重、思想与方法交融的命题特点.在教学中要培养学生一题多解、多解归一的训练,突出数学思想方法,以及画图能力、计算能力的培养,在解后反思中提升能力.

中考试题;转化思想;优化方法

让学生在实践中反思,在反思中体验,在体验中感悟,在感悟中提升,这是数学教学的本真,也是笔者研读2016年天津市中考第25题的切身感受.

一、试题呈现

题目(2016年天津卷第25题)已知抛物线C:y=x2-2x+1的顶点为点P,与y轴的交点为点Q,点

(1)求点P,Q的坐标.

(2)将抛物线C向上平移得到抛物线C′,点Q平移后的对应点为点Q′,且FQ′=OQ′.

①求抛物线C′的解析式;

②若点P关于直线Q′F的对称点为点K,射线FK与抛物线C′相交于点A,求点A的坐标.

二、试题评析

2016年天津市中考第25题以二次函数为载体展开,突出了利用函数思想进行科学探究的过程的考查.强调了代数与几何的有机联系,加强核心概念和数学思想方法的考查,很好地考查了学生的综合能力和审题能力,体现了对学生的发展性要求;特别突出画图能力的

考查.此题需要把坐标系单位长度适当放大,这样有利于第(2)小题第②问的解答,也比较直观地借助几何图形的直观分析问题.

第(1)小题由解析式求点的坐标,属于基础性的考查.

第(2)小题第①问通过点的平移,过渡到抛物线的平移.综合运用数学知识来解决问题,突出考查了函数思想在动态几何中的运用,涵盖了方程和函数等知识,确保了试题具有较好的效度和可推广性.

第(2)小题第②问设计成图形变换,有利于学生猜想、分析、比较、归纳和推理,又能考查数形结合、分类讨论、函数与方程、转化等思想方法,进而增强学生的探索能力、发现能力和创新能力.试题开放的形式、探究的过程,都给学生以较大的发挥空间,有利于不同的学生展现自己的数学才能,有效区分学生的解题能力和思维深度,试题区分度高.

三、解法探究

考点:二次函数综合问题.

分析:(1)令x=0,求出抛物线与y轴的交点,抛物线解析式化为顶点式,求出点P的坐标;

(2)①设出Q′(0,m),表示出Q′H,根据FQ′= OQ′,用勾股定理建立方程,求出m即可.

②根据AF=AN,用勾股定理,(x-1)2+=+y2-y=y2,求出AF=y,再求出直线Q′F的解析式即可.

解:(1)略.

(2)①设抛物线C′的解析式为y=x2-2x+m,

所以Q′(0,m),其中m>1.

所以OQ′=m.

过点F作FH⊥OQ′,如图1所示.

在Rt△FQ′H中,

因为FQ′=OQ′,

所以m2-m+=m2.

图1

所以抛物线C′的解析式为y=x2-2x+.

②方法1:如图2,设点A(x0,y0),

则y0=x02-2x0+.

过点A作x轴的垂线,与直线Q′F相交于点N,

则可设N(x0,n),

所以AN=y0-n,其中y0>n.

连接FP,FP∥AN.

则∠ANF=∠PFN.

图2

连接PK,则直线Q′F是线段PK的垂直平分线.

所以FP=FK,∠PFN=∠AFN.

所以∠ANF=∠AFN.

则AF=AN.

根据勾股定理,得AF2=(x0-1)2+

因为AN=AF=y0,

所以(x0-1)2+

所以y0=0.

所以N(x0,0).

解得x0=.

【反思】此方法突出的是几何方法,利用线段中垂线的性质,等腰三角形三线合一,等腰三角形判定等.设点A的坐标,把形转化成数,由函数对应关系构造方程,确定参数的值.难点是说明点N恰是射线Q′F与x轴的交点.

图3

又因为FE是PK的中垂线,可知FP=FK.

【反思】此方法突出线段中垂线的性质,设K(m,n),就可以表示PK的中点坐标

图4

因为PK⊥Q′F,

设K(m,n),

【反思】此方法运用Q′F⊥PK,两直线的斜率k互为负倒数的性质,可以求出PK的解析式,再求出点E的坐标,从而求出点学生容易想到,但计算量较大,增大了相对难度.

方法4:几何法.

如图5,连接HF,FP,易证△HFQ′∽△EPF.

易证△EPF∽△MEP.

图5

再求点直线FK的解析式即可,略.

【反思】此方法利用第(2)小题第①问Rt△HFQ′,构造相似三角形,从而求出关键点的坐标,方法简捷,思维连贯,计算量变小.

四、解后感悟

此题着重考查了点的坐标、二次函数平移、勾股定理、轴对称、线段中垂线、等腰三角形三线合一、相似三角形等数学核心知识,以及函数思想、方程思想、数形结合思想、转化思想等.试题起点低,第(2)小题第①问有效地设置台阶,为后续的探究做好铺垫,第(2)小题第②问有点曲径通幽的感觉,综合能力强,方法灵活.基于以上分析,试题综合性强,涉及的知识面广,题型灵活,对学生基础知识和基本技能要求比较高,这就需要我们在以后的教学中注意以下几个方面的问题.

1.夯实基础

注重基础训练,帮助学生领会基本概念,理解基础知识,掌握基本技能.

2.提高综合分析能力

提高学生分析问题、解决问题的能力.例如,第(2)小题第①问通过点的平移,过渡到抛物线的平移.抛物线的上下平移就是一般式中c的变化,需求出点Q′的坐标,设Q′(0,m),表示出Q′H,根据FQ′=OQ′,用勾股定理建立方程求出m即可.教师在平时的课堂教学中要加强综合问题的训练,使学生头脑中离散的知识点通过解题系统化;在复习时要进行专题教学和训练,使学生克服畏难情绪.

3.提高运算能力

重视对学生运算能力的训练,帮助学生形成正确的程序化运算模式.例如,解含参数的方程或方程组.

4.适时渗透数学思想

数学思想方法是从数学内容中提炼出来的数学学科精髓,是将数学知识转化为数学能力的桥梁.在日常教学中适时渗透数学思想方法,能提高教学效益.常用的有数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想、函数与方程思想等.例如,在函数教学中,要结合图象理解性质,通过图象直观地呈现图形变化,分析数式变化,体会数与形的转化.突出数学思想的渗透和体验,提高学生感悟数学思想,应用数学思想灵活解决问题的能力.

[1]刘家良.由形到质异中求同积淀思想:2014年天津市中考第25题评析及教学导向[J].中国数学教育(初中版),2015(4):58-60.

2017—03—09

宋春(1969—),男,中学高级教师,主要从事中考命题研究.

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