运用转化思想巧解中考试题
2021-03-12陈海燕
陈海燕
一道中考數学题,可以从不同的知识板块、不同的视角尝试多种解法。通过已知条件,找到其中隐含的关键量是一题多解的基础;合理转化是一题多解的关键。本文以一道中考填空压轴题为例,运用转化思想,将复杂问题转化为简单问题,进而找到解题的突破口。在初中数学学习中,同学们要熟练掌握转化思想,巧妙运用转化方法,开拓解题思路,这样可以帮助我们轻松突破数学问题。
试题呈现(2018·江苏苏州)如图1,已知AB=8,P为线段AB上的一个动点,分别以AP、PB为边在AB的同侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P、C、E在一条直线上,∠DAP=60°。M、N分别是对角线AC、BE的中点。当点P在线段AB上移动时,点M、N之间的距离最短为。(结果保留根号)
【思路分析】解决本题的关键是如何表示MN的长度,根据条件可以连接PM、PN。首先证明∠MPN=90°,设PA=2a,则PB=8-2a,PM=a,PN=3(4-a),构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题。
解法一:连接PM、PN。
∵四边形APCD和四边形PBFE都是菱形,∠DAP=60°,∴∠APC=120°,∠EPB=60°,∵M、N分别是对角线AC、BE的中点,
∴∠CPM=12∠APC=60°,
∠EPN=2∠EPB=30°,
∴∠MPN=60°+30°=90°。设PA=2a,
则PB=8-2a,PM=a,PN=3(4-a),
∴当a=3时,MN有最小值,最小
值为23。
【思路分析】因为M、N是PD、PF的
中点,则中位线MN=12DF,所以转化为
求DF的最小值。考虑到AD平行BF,则DF的最小值就是平行线之间的距离。DF的最小值=BH。
解法二:在Rt△ABH中,∠HAP=60°,AB=8,则BH=43,所以MN的最小值为23。
【思路分析】因为四边形APCD和四边形PBFE都是菱形,所以AC⊥DP,
BE⊥PF,由∠DPF=90°,想到延长MC,交EB于点Q,得到四边形PNQM为矩形,MN=PQ,所以要求MN的最小值,就转化为求PQ的最小值。
解法三:在Rt△ABQ中,AB=8,∠QAB=30°,PQ最短=QH=23,所以MN的最小值为23。
【思考】转化是处理数学问题至关重要的思想方法之一,是攻克数学难题的利器。在平时的学习中,同学们要注意灵活运用转化思想,培养转化意识,走出思想束缚,激活思维灵活性,以此促进数学思维的发展和解题能力的提升。
(作者单位:江苏省丹阳市华南实验学校)