对一道中考填空题解法的探究
2018-03-31李建标
李建标
一、原题呈现
如图1,点A,B在反比例函数y=■(k>0)的图像上,AC⊥x轴,BD⊥x轴,垂足C、D分别在x轴的正负半轴上,CD=k,已知AB=2AC,E是AB的中点。且△BCE的面积是△ADE面积的2倍,则k的值是________________.
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二、解法探究
1.代数解法
解法1、设点A坐标为a,■,点B坐标为b,■,则|OC|=a,|OD|=-b,
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由CD=k.易知:a-b=k ①
∵E是AB中点,
∴S△ABC=2S△BCE S△ABD=2S△ABE
∵S△BCE=2S△ADE∴S△ABC=2S△ADE
∵AC⊥x轴,BD⊥x轴,
∴AC∥BD
∵S△ABD=■CD·BD S△ABC=■AC·CD
∴AC=2BD,即■=-■ ②
如图2,过点B作AC延长线的垂线BF,F为垂足,则BF=CD=k,AF=■-■
∴AB2=AF2+BF2,即■2=k2+■-■2 ③
联立①②③解得a=■b=-■ak=■或a=-■b=-■k=-■(舍去)
∴k的值为■。
思考:这种解法立足于试题本源,设点的坐标自然流畅;解答简洁易懂,当属自然解法;但最后方程的解法比较繁琐,不得让人思考,是否还有更好的解法?
解法2:设点A坐标为■,m,点B坐标为■,n
由CD=k.易知:■-■=k,即n-m=mn ①
由S△BCE=2S△ADE,E是AB中点,
易知AC=2BD,即m=-2n ②
联立①②,解得m=3n=-■,即AC=3,BD=■
如图,在Rt△ABF中,AB=2AC,AF=3+■=■,
BF2=AB2-AF2=36-■=■;
∵BF>0,∴BF=■,即k=■。
思考:解法2与解法1的思路是一样的,区别在于设元方式不同。解法1是常用的设元方式,解法2是通过特殊的设元方式简化方程,减少计算量,与解法1相比较,有一定的优势。
3.几何方法
解法3:由S△BCE=2S△ADE,E是AB中点,
知S△ABC=2S△ABD;
由AC⊥x轴,BD⊥x轴,知AC∥BD
∴AC=2BD
根据反比例函数的结合意义知:
OC×AC=OD×BD=k,则OD=2OC,
∵OC+OD=k,∴OC=■k,OD=■k,
∴AC=3,BD=■
如图2,构造Rt△ABF,易知,BF=■=■
∴k的值为■。
思考:解法3巧妙的利用反比例函数的几何意义,从而得到线段之间的的倍数关系,简化计算量。
解法四:由S△BCE=2S△ADE,E是AB中点,
知S△ABC=2S△ABD;
由AC⊥x轴,BD⊥x轴,知AC∥BD
∴AC=2BD
如下图,易知△ACG∽△BDG
∴DG=■GC,即DG=■DC=k,BG=■AB
類似解法3;知AC=3,BD=■,
∴AB=2AC=6,
∴BG=■AB=2,
在Rt△BDG中,知DG=■=■.
∴k=CD=■
三、解法反思
上述四种解法,大同小异,或许都可以称为“自然解法”。不管是在争分夺秒的考试,还是平时以研究学习为目的的解题。我们都期望一道题的解法简洁明了。作为教师不能满足于“教师知其所以然”,更要注意解题方法的优化,追求“学生知其所以然”,立足学生的最近发展区;立足学生上课听得懂。解题时用得上,这样才接地气,称得上是自然解法。
(作者单位:浙江省乐清市大荆镇第一中学)