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浅谈中考数学疑难问题训练解决的方法

2020-01-06张蔼东

广东教学报·教育综合 2020年150期
关键词:抛物线本题直线

张蔼东

反比例函数、一次函数、二次函数、三角形等的综合题是中考的重点之一,出现在广东中考解答题(三)的第23题,难度较大,但学生能否在该大题得到理想的分数,将影响学生在整份中考试卷的考试心理和得分,亦是拉开考生之间分数差距的题之一。在平时的复习备考中已复习函数等的相关知识,但计算准确性、答题速度和规范性需要加强。通过培养并形成将压轴题化难为易的能力与意识,体会数形结合思想、转化思想、函数思想、方程思想在数学问题解决中的作用,增强解决函数综合题的自信心。在解决问题中能用待定系数法求函数表达式,能根据两点之间线段最短,把求图形最小周长转化为求线段长问题,要掌握直角坐标系中求图形面积的常用方法。

一、教师用PPT课件的幻灯片展示下列问题

1.抛物线y=-x2+bx+c交y轴于点C(0,3),交x轴正半軸于D,并且与直线y=kx+b交于点A(2,3)和B(1,4),求一次函数表达式和抛物线y=-x2+bx+c的表达式。

2.两点之间        最短。

3.将军饮马问题。

4.二次函数取得最大值或最小值,与y=ax2+bx+c中的哪个量有关?

二、解决疑难问题的思路与方法

教师让学生独立思考,动笔做题,然后回答问题,从而总结出以下思路与方法:

1.因为点A、点B在直线上,所以把点A(2,3),B(1,4)代入y=kx+b得:k=-1,b=5故一次函数表达式为 y=-x+5,再把 A(2,3)、B(1,4)或C(0,3)代入y=-x2+bx+c得b= 2, c=3.所以,二次函数的表达式为:y=-x2+2x+3.

2.线段。

3.教师出示关于将军饮马的问题解决方法:(1)如下左图,直线L的两侧两点A、B,在直线L上求作一点P,使PA +PB 最小。

(2)如上右图,直线L的同侧两点A、B,在直线L上求作一点P,使PA+PB 最小。

(3)如下左图,点P 是∠MON 内的一点,分别在OM,ON 上作点A、B,使△PAB 的周长最小。

(4)如上右图,点P,Q 为∠MON 内的两点,分别在OM,ON 上作点A,B。使四边形PABQ的周长最小。

4.与a值有关。通过上面的学习之后,教师自编一些相关联的题目,检查学生应用知识解题的情况,同时,也便于教师很好地了解学生已有的函数综合的基础、答题规范等。学生“动手做”是“感悟”的基础。

5.教师出示自编题练习。如图,抛物线y=-x2+bx+c交y轴于点C(0,3),交x轴正半轴于D,并且与直线y=kx+b交于点A(2,3)和B(1,4)。

(1) 在y轴上,是否存在一点E,使得ED+EB最小,若存在,求出这个最小值及点E的坐标;若不存在,请说明理由。

(2)连接BC,BD,CD,求△BCD的面积。

6.教师请学生思考并讨论以下问题

①解决本题的第(1)问的关键是什么?如何才可以找到点E呢?

②你能说说第(2)问的解题思路吗?你能用多少种方法?

教师先重点分析以下方法:(1)采用竖割法分割成两个三角形进行计算

过点B作BF∥y轴,交CD于点M,过点C作CF∥x轴,交BD于点F。

(2)采用横割法分割成两个三角形进行计算。

让学生5人一小组,分组讨论,学生代表来说题,师生齐归纳:

①解决本题第1问的关键是:找点E。那如何找点E呢?只需要作点B或D关于直线(x轴或y轴)的对称点,连接对称点与另一点的交点即为所求点E,也就是将军饮马问题。

②第(2)问的解题思路及做法如下图所示:

三、学生书写解题过程

解:(1)存在。把B(1,4)和C(0,3)分别代入y=-x2+bx+c得

解得

所以抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.令y=0,即-x2+2x+3= 0,解得x1=3,x2=-1故D(3,0).

作点B关于y轴的对称B'(-1,4),连接DB'交y轴于点E,即点E为所求。设直线 D B'的解析式为:y=k1x+b,把 B'(-1,4)、D(3,0)分别代入上式解得:k1=-1,b=3,故直线DB'的解析式为:y=-x+3.当x=0时, y=3.所以点E的坐标为(0,3),点E与点C重合。所以ED+EB=ED+EB'=DB'=.

(2)(竖割法)过点B作BF∥于y轴,交直线CD于点M,则S△BCD=S△BCM+ S△BDM,因为OD=3,又因为C(0,3),所以设直线CD的解析式为:y=mx+n,把C(0,3)、D(3,0)分别代入上式解得:m=-1,n=3,故直线CD的解析式为:y=-x+3.把x=1代入上式得:y=-1+3=2,点M(1,2)故BM=4-2=2, 所以S△BCD=S△BCM+ S△BDM= BM(1+2)=×2×3=3.

通过一题多变,目的是培养学生的分析问题的能力、辩别图形的能力、推理能力、计算能力、举一反三的能力。

四、教师出示变式训练一

如图,抛物线y=-x2+bx+c交y轴于点C(0,3),交x轴正半轴于D,并且与与直线y=kx+b交于点A(2,3)和B(1,4)。

(1)求证:点B是抛物线y=-x2+bx+c的顶点坐标。

(2)在y轴上,是否存在一点E,使得以D、B、E三点所构成的三角形周长最小,若存在,求出这个最小值及点E的坐标;若不存在,请说明理由。

(3)在直线CD上方的抛物线上,是否存在一点B1,使得△B1CD的面积最大。

2.教师设计问题引导学生思考、分析:

①本题的第(1)问有什么特点?

②本题的第(2)问与第5题的第(1)问有什么不同?

③如果用竖割法解决本题,点M的坐标随着哪个点的坐标变化而变化呢?

④点M的坐标和点B1的坐标应该怎样设置呢?

五、变式训练二:(改编)

如图,抛物线y=-x2+bx+c交y轴于点C(0,3),交x轴正半轴于D,并且与与直线y=kx+b交于点A(2,3)和B(1,4),若点 P是y轴的一动点,则在x轴上是否存在一点Q,使A、B、P、Q四点所围成的四边形周长最小。若存在,求出这个最小值及点P、Q的坐标;若不存在,请说明理由。

随着题目的难度逐渐增加,目的是培养学生应用知识的能力以及知识迁移的能力。通过解决一道题以及其变式题来理解同一类问题的方法,以求达到做一道而通一类的效果。总结、反思和提炼函数综合题的主要类型、解决问题的策略和主要数学思想方法。通过这样的练习培养学生的总结能力,让学生更好地掌握解决此类问题的方法与技巧,形成将压轴题化难为易的能力与意识,提高学生的数学成绩。

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