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削枝强干凸显结构,解后反思积累模式——以2016年江苏徐州中考卷第28题为例

2016-11-18江苏省南通市通州湾海晏中学王卫娟

中学数学杂志 2016年20期
关键词:综合题对称轴菱形

☉江苏省南通市通州湾海晏中学 王卫娟

削枝强干凸显结构,解后反思积累模式——以2016年江苏徐州中考卷第28题为例

☉江苏省南通市通州湾海晏中学王卫娟

中考综合题(特别是把关题)常常备受本地区师生的关注,在一个更大的范围也常常因为各种“中考题分类”的传播与推介而得到复习时的关注.有些考题因为缺少前后关联、上下呼应的命题追求,呈现拼凑式命题取向,讲评时要注意引导学生对各个设问展开各个击破,并在解后回顾阶段提示问题深层结构,帮助学生完善“模式积累”.本文以徐州卷一道综合题为例,先给出思路突破,并跟进教学思考,最后给出变式改编,提供研讨.

一、考题与思路突破

考题(2016年江苏徐州中考卷第28题)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图像经过点C(2,0),其中对称轴与x轴交于点D.

(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标.

图1 

(3)M(s,t)为抛物线对称轴上的一个动点.

①若平面内存在点N,使得A、B、M、N为顶点的四边形为菱形,则这样的点N共有几个?

②连接MA、MB,若∠AMB不小于60°,求t的取值范围.

1.思路突破

(1)考虑题中所给条件有两个点是抛物线与x轴的交点,可以利用“两根式”设二次函数的表达式为y=a(x+1)(x-2),再把代入解得所以y=顶点坐标为

当然也可以用“一般式”y=ax2+bx+c代入三点,或者“顶点式”设代入两点求解.

(2)一般来说,分析两条线段之和最小可以将问题转化为所谓的“将军饮马”模型(基于轴对称性质、光线反射原理),然而从这道题目的结构和已知信息来看,不具有向轴对称方向转化的可能,一是待求的不是两条线段之和,而是一条线段的一半与另一线段的和,需要把该线段的一半做适当构造或转化,于是想到特殊角度,如30°角的启示,如图2,过D点作DQ⊥AB于Q点,交y轴于P点.由题意可得∠ABO=30°,在Rt△PQB中这样待求的最小值就转化为PD+PQ,即DQ的最小值.显然,此时DQ是D到AB的垂线段,为符合要求的最小值.此时∠可得

图2 

图3 

(3)①首先做问题的目标解析,若A、B、M、N为顶点的四边形为菱形,则该四边形由对角线分开的三角形应该是等腰三角形,所以该小问设问的本质其实是△ABM为等腰三角形时,求点M的坐标.于是构造如图3的草图分析,有如下一些不同情形:

以B为圆心,BA的长为半径的圆交抛物线对称轴于M1,M2;以A为圆心,AB的长为半径的圆交抛物线对称轴于M3,M4;作线段AB的垂直平分线交抛物线对称轴于M5.

换一个视角看:若AB为边菱形的边,因为M为抛物线对称轴上的一点,即分别以A、B为顶点,AB的长为半径作圆与对称轴的交点即为M点,这样的M点有四个;若AB为菱形的对角线,根据菱形的性质,作AB的垂直平分线与对称轴的交点即为M5点.

综上所述,这样的M点有5个,所以对应的N点有5个.

图4 

②由题中60度的启示,首先补成一个等边△ABQ,如图4,再作出△ABQ的外接圆(圆F,注意圆心F应该在y轴上),则抛物线的对称轴被该圆“圈住”的部分则是符合要求的点M所在位置.因为根据圆周角定理,∠AM1M2=∠AM2M1=60°,当M点落在M1M2之间时,∠AMB不小于60°,接下来就是求此时t的取值范围.设⊙F与抛物线的对称轴交于M1,M2,作FG⊥M1M2,由垂径定理知M1G=M2G,在根据勾股定理可得再结合所以即

2.解后反思

该题第(2)、(3)问之间缺少关联,属于相对独立的设问,且互相之间没有启示思路之作用,属于较低水平的拼凑综合题.具体来说,第(2)问如果之前学生没有练习过此类转化的方式,则要考场上独立贯通思路可能性较小,因为这不是初中阶段较常见的最值问题,而是高中数学教材中一个经典问题.而第(3)问的两个问题也缺少关联,第①小问只是用菱形的设问掩盖了等腰三角形的探究,这类问题在复习期间应该得到太多的训练,属于陈题再练;而第②小问则是一个等边三角形外接圆问题,利用正三角形的外接圆性质获得问题结构,并进一步构造直角三角形实现思路贯通.这类问题在近年来北京中考卷、北京市各区九年级的测试卷中以新定义的方式呈现过多次.简而言之,徐州卷这道综合题迎合了当下题海战术,把多个考生练习、复习过的题型生拼硬凑在一道所谓的大题之中,从第(2)问往后就让题干提前枯萎,这种缺少上下关联、前后呼应的命题取向值得商榷.

二、教学思考

1.讲评综合题时注意分离问题旁枝,凸显问题结构

听不少初任教师的综合题讲评课时,常常会就题讲题,缺少对问题结构的揭示,或多解归一的思考.特别是没有能将问题中的繁杂信息引导学生进行必要的删减,削枝强干,使得问题的结构进一步凸显.

2.讲评综合题后要有反思回顾环节,加强模式积累

讲评综合题时,在思路贯通、殊途同归之后,还需要有必要的解后回顾环节.引导学生回顾该题的主要难点、障碍之处,有哪些值得积累的经验或模式图形,在此基础上,这些模型或经典图形是如何变式的,与此前积累的模型有哪些相通之处,把这些细微变式辨析出来,解题能力也就在这些过程中得到“润物无声”的提升.

三、命题打磨

知易行难,作为本文的最后,本着命题兴趣,笔者对徐州卷给出下面一道变式改编题,可以作为讲评徐州卷压轴题之后的听课检测题,提供研讨.

变式改编题:如图5,在平面直角坐标系中,顶点为D的抛物线经过点A(-1,0),B(2,0),且与y交于C点.

(1)小明同学粗看图形,觉得点A,C,D好像在同一直线上……;老师告诉小明,肯定出错了!请指出小明的判断为什么是错误的.

图5 

(2)若P为抛物线对称轴上的一个动点,当△PAC的周长取得最小值时,求点P的坐标.

(3)若Q为y轴上一个动点,抛物线对称轴与x轴交于点E,记,当d取得最小值时,求Q点的坐标.

(4)若抛物线在第四象限上有一点N,记四边形ABNC的面积为S,当S取得最大值时,求点N坐标.

1.付小飞.明辨并列与递进,引导分离和聚焦——2016年江苏苏州中考第28题解析与教学思考[J].中学数学(下),2016(7).

2.鲍建生,顾泠沅,等.变式教学研究[J].数学教学,2003(1,2,3).

3.王东.从“形聚”到“神似”:大题命制的一种追求——2016年盐城卷第28题思路突破与命题反思[J].中学数学(下),2016(9).

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