核心素养引领下的经典问题解答新思路探究
——由一道初三上学期期中考试题说起
2020-08-03江苏省苏州市相城区东桥中学
江苏省苏州市相城区东桥中学 凌 健
有一年初三数学第一学期期中试卷第28题的第(3)小题,笔者任教的两个班得分率特别低,得满分的寥寥无几。为此笔者对这个题目进行了深入的研究,试图找出症结所在,通过思考问题的本质,找到了其中的共性和特性。本文给出对该题的一题多解,解后反思及教学反思,期待与同行交流。
一、试题呈现
如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(8,0),点的坐标是(0,6),点P从点O开始沿轴向点以1cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿y轴向点以相同的速度移动,若P、Q同时出发,移动时间为t(s)(0<t<6)。

图1
(1)当PQ//AB时,求t的值;
(2)是否存在这样t的值,使得线段PQ将△AOB的面积分成1:5的两部分。若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)当t=2时,试判断此时△POQ的外接圆与直线AB的位置关系,并说明理由。
二、解法展示
问题(3)要判断当t=2时△POQ的外接圆与直线AB的位置关系,先要计算出d和r,再通过d和r比较大小进行判断。由题意可知0P=2,OQ=4,△POQ是直角三角形,所以外接圆圆心在PQ中点M(1,2)处以只要求出MH(如图2)的长度即可。

图2
解法1:利用等积法求线段MH的长度。
如图 3,连接 MB、MA、MO。
因为 S△AOB=S△ABM+S△AOM+S△BOM,
S△AOB=24,S△BOM=3,S△AOM=8,所以 S△ABM=13.

图3
解法2:构造相似模型求线段MH的长度
如图4,过点M作ME⊥x轴于E,交AB于点C;过点M作MF⊥y轴于F,交AB于点D。

图4

解法3:通过增量巧设简化相似计算过程
如图5,过点M作MD//x轴,交AB于点D;过点H作HK⊥DM于K。由题意可知,△MHK∽△BAO,可得MK:HK:MH=3:4:5,设 MK=3a,HK=4a,由 M(1,2)可得 H(1+3a,2+4a)由直线 AB

图5
解法4:将MH转化为特殊位置的垂线段NG
如图6,过点 M作MN//AB,交x轴于点N;过点N作NG⊥AB于点G由直线AB解析式为AB,可将直线MN的解析式设为


图6
解法5:通过“折直垂”巧妙转化为最值问题……p>
