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例析如何再现动点的“隐路径”

2017-11-23鲁仁伟

数理化解题研究 2017年29期
关键词:压轴动点圆弧

鲁仁伟

(江苏省扬州市田家炳实验中学,江苏 扬州 225001)

例析如何再现动点的“隐路径”

鲁仁伟

(江苏省扬州市田家炳实验中学,江苏 扬州 225001)

动点隐路径问题是中考的难点之一,其路径是‘隐形’的,需要再现它的轨迹,进而才能有的放矢地求动点路经长.

动点;路径;数学思维

本学年,笔者执教本校的初三毕业班,从而对各地方的压轴题进行了归类分析.其中,引起笔者感兴趣的就是压轴题热门题型之一动点问题,尤其是求动点路径长的问题更是常见.与其它求“显性”线段长不同的是,动点的路径是“隐形”的,需要考生通过分析再现它的轨迹,进而才能有的放矢地求动点路经长.

一、分类再现“隐路径”

1.路径线段型

例1 已知抛物线y=-0.25x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接AC、BC,D是线段OB上一动点,以CD为一边向右侧作正方形CDEF,连结BF.若S△ABC=16,AC=BC,

(1)求抛物线的解析式;(2)判断线段BF和AB的位置关系,并说明理由;

(3)当D点沿x轴正方向由点O移动到点B时,点E也随着运动,求点E所走过路线长.

解(1)(2)解答略.

(3)分析:如图2,先画出E的起点在B处,再画出E的终点在E′处,结合过程点,可以观察出三点在同一条直线上,从而猜想点E的运动轨迹是线段EE′ ,再利用题目的条件求出所求线段长度即可.

点评本题第3问重点是通过动点的起始点、过程点和终止点,将其隐路径显现出来,观察出是一条线段,再结合正方形、全等三角形、等腰三角形、勾股定理等知识点,求出该线段的长度,从而解决动点的路径问题,该题综合性强,有效地考查出学生数形结合的数学思想方法和其思维能力.

2.路径圆弧形

例2 已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点,P(0,m)是线段OC上一动点(C点除外),直线PM交AB的延长线于点D.

(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);

(2)当△APD是等腰三角形时,求m的值;

(3)设过P、M、B三点的抛物线与x轴正半轴交于点E,过点O作直线ME的垂线,垂足为H(如图2),当点P从点O向点C运动时,点H也随之运动,请直接写出点H所经过的路径长.

解(1)(2)解答略.

(3)分析:①分析起点:当点P与原点O重合时,点P才开始运动,利用抛物线求出点E的坐标,依据点M坐标,得出∠OEH=∠HOE=45°,∠COH=45°.所以依据正方形的性质得到,此时点O、H、B三点共线,这就是动点H的起点.②分析终点:当点P接近点C时,点E横坐标接近于无穷,此时点H几乎与点C重合,这是动点H的终点.③当点P从点O向点C运动时,而OH的长度也发生变化,但OH⊥ME,从而∠OHM=90°.根据90°的圆周角所对的弦是直径,故H在以OM为直径的圆上,故其所经过的路径是圆弧.

思路:因为P(0,m)是线段OC上的一动点且点C除外,所以m大于等于0小于2 .

点评该题的动点路径的分析是难于例1的线段型的,主要原因是图形复杂于例1,但是若抓住路径问题的本质,找出起点、过程点和终点,不难发现路径是圆弧型,结合圆的知识和题目条件确定圆弧半径和圆心.

二、再现“隐路径”的方法与总结

关于动点路径问题,各地方中考题目中,该问题是一个热点问题,也是常考问题.教师在中考复习时,要总结出该类问题的方法,让学生有方向的思考.在初中数学动点轨迹的问题中,一般有两种情况:线段或圆弧.解决此问题的策略,化动为静,由特殊情形过渡到一般情形,要抓住动点在动态变化中暂时静止的某一瞬间即过程点,将这些点锁定在某一位置上,通过起点、过程点和终点三点确定,问题的实质就容易显现出来了,从而判断出其“隐路径”,然后再求其路径的具体值.

具体步骤一般可以分五步:一标,标出动点的起点、过程点和终点;二察,观察三点是否在一条直线上;三定,在一条直线上轨迹就是线段,不在一条直线上轨迹就是圆弧;四算,线段型常用勾股定理、垂直平分线和全等相似等知识解决,圆弧型常利用圆、角和三角函数等知识点确定圆心和半径来解决问题.

因此在动点路径类问题的教学中,教师要让学生有自主探究问题的过程,留有余地让学生有思有想,体会动点问题是从几个特殊点入手,通过观察、猜想、验证、证明的过程,探究出该类问题的本质,从中积累经验,从而真正地达到“授之以渔”的目的.

[1]华风.中考压轴题的命题走向“动点型问题”[J].数理化学习:教育理论,2011(11).

[2]张健华.例析“动点的路经长”中考压轴题解题策略看[J].中学数学,2013(16):87-90.

[责任编辑:李克柏]

G632

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1008-0333(2017)29-0002-02

2017-07-01

鲁仁伟(1988.10-),男,安徽人,硕士,中学二级教师,从事数学与应用数学动力系统.

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