初中数学开放型试题解题策略探讨
2024-09-23张猛
【摘要】本文探讨初中数学开放型试题的解题策略,通过不同的角度,以例题的形式对条件开放型问题、结论开放型问题和综合开放型问题进行分析,给出相应问题的解题策略,供读者参考.
【关键词】初中数学;开放型试题;解题策略
开放型试题是初中数学中的一种重要题型,它具有条件开放、结论开放、解题方法开放等特点.这类试题要求学生具备较高的数学思维能力和创新精神,能够从多个角度思考问题,寻找多种解决问题的方法.
1 初中数学开放型试题的解题策略
对条件开放型试题而言,题目中给出的条件不充分,需要学生根据已有条件进行推理和猜测,补充或选择适当的条件来解决问题.对结论开放型试题而言,题目中没有明确的结论,需要学生通过分析和推理得出结论,或者根据不同的条件得出不同的结论.解决上述问题的方法也不唯一,学生可以运用不同的数学思想和方法进行解题.
2 开放型试题解题案例分析
2.1 条件开放型问题
例1 如图1所示,B,E,C,F四点在同一条直线上,BE=CF,∠B=∠DEC.有下列三个条件:①∠ACB=∠F;②AC=DF;③AB=DE.选出能判定△ABC≌△DEF的一个条件,这个条件可以是(填序号),并说明理由.
解析 选①,理由如下:
因为BE=CF,
所以BE+EC=CF+EC,
即BC=EF,
在△ABC和△DEF中,∠B=∠DEC,BC=EF,∠ACB=∠F,
所以△ABC≌△DEFASA.
点评 本题属于结论确定而条件开放的开放型试题,给出了固定条件和开放条件,需要学生在固定条件的基础上添加可选条件得出题目给定的结论.学生通过固定条件的有效等价,分析添加一个怎样的条件才能得到结果,选出这个条件后,根据条件给出证明过程.
2.2 结论开放型问题
例2 如图2所示,直线y=43x+8与x轴相交于点A,与y轴相交于点B.
(1)求点A、B的坐标;
(2)点M是x轴上的一个动点,要使以A、B、M为顶点的三角形是以AB为腰的等腰三角形,请探究并求出符合条件的所有点M的坐标.
解析 (1)当x=0时,y=8,
所以点B的坐标为0,8,
令y=0,则43x+8=0,
解得x=-6,
所以点A的坐标为-6,0.
(2)因为A-6,0,B0,8,
所以OA=6,OB=8,
所以AB=OA2+OB2=10.
①当AB=AM时,则AM=10,
因为点M在x轴上,
当点M在点A左侧时,OM=6+10=16,
此时点M的坐标为-16,0;
当点M在点A右侧时,OM=10-6=4,
此时点M的坐标为4,0.
②当AB=BM时,点M位于y轴右侧,
因为BM=10,
所以OM=BM2-OB2=6,
所以此时点M的坐标为6,0,
综上可得,点M的坐标为(-16,0)或(4,0)或(6,0).
点评 本题考查了等腰三角形的性质、勾股定理以及一次函数与坐标轴的交点,利用了数形结合及分类讨论的思想.本题条件确定,寻找符合条件的M的坐标时,发现因等腰三角形的边长问题而造成了本题的结论可能不唯一,属于结论开放型问题,遇到这种情况时,要分两种情况讨论:当A为顶点时、B为顶点时,求出相应线段,根据点在x轴上的位置选择合适的符号,进而写出坐标.
2.3 综合开放型问题
例3 已知OE是∠BOC的平分线.
(1)操作发现:如图3,∠COD=90°,
①若∠AOC=40°,则∠DOE= .
②若∠AOC=α,则∠DOE= .(用含α的代数式表示)
(2)操作探究:将图3中的∠COD绕顶点O顺时针旋转到图4的位置,其他条件不变,②中的结论是否成立?试说明理由.
解析 (1)①如图3,因为∠COD=90°,
∠AOC=40°
所以∠BOD=50°,
∠BOC=∠COD+∠BOD=90°+50°=140°,
因为OE平分∠BOC,
所以∠BOE=12∠BOC=70°,
所以∠DOE=70°-50°=20°.
②因为∠COD=90°,∠AOC=α
所以∠BOD=90°-α,
所以∠BOC=∠COD+∠BOD=90°+90°-α=180°-α,
因为OE平分∠BOC,
所以∠BOE=12∠BOC=90°-12α,
所以∠DOE=90°-12α-90°-α=12α.
(2)②中的结论还成立,理由如下:
如图4,因为∠AOC+∠BOC=180°,∠AOC=α,
所以∠BOC=180°-α,
因为OE平分∠BOC,
所以∠COE=∠BOE=12∠BOC=90°-12α,
因为∠COD=90°,
所以∠DOE=∠COD-∠COE=90°-90°-12α=12α.
点评 本题第(1)问在不同条件下求解∠DOE,第(2)问则在一个变化过程中探究原来解的结论是否依然正确,属于综合类探究性问题,通过对已知条件和结论的分析,学生可以先提出假设,然后通过推理证明假设是否成立,从而得出原结论的正确性.
3 结语
通过对初中数学开放型试题解题策略的探讨,我们发现,解决这类试题需要学生具备灵活的思维和创新的能力.在教学中,教师应引导学生运用分类讨论思想、类比推理法、反证法等解题策略,培养学生的数学思维能力和创新精神,提高学生解决问题的能力.
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