徐乾平



摘要:動點問題指的是坐標系或平面幾何圖形中的一個點進行變化的問題,一般是應用題的最后一問,屬于比較難的題目,而近年來動點問題有越來越基礎化的趨勢,開始出現在填空題和選擇題中,所以教師在動點問題教學中一定要格外重視,讓每一名學生了解解題原理,明確解題思路,用“以靜制動”的思路來解決此類問題。本文從三種題型角度進行舉例和闡述,以求各位教師能夠更加高效地進行教學,望給予教師參考。
關鍵詞:以靜制動;初中數學;動點問題;舉例
引言:“以靜制動”指的是以理論知識為基礎,舉一些實際的、簡單易懂的例子,讓學生初步理解定義,然后教師再將題目代入,以便學生能夠更好地理解。在動點問題教學過程中,我們教師要抓住題目思路的基本點,即點在運動中達到的特殊位置,從而讓學生能夠順利展開空間想象能力,進而有思考和分析的過程,有了關鍵的解題點,動點問題將迎刃而解。
一、動點問題的題型和解題注意事項
動點問題的歸根到底是幾何問題,學生必須要理解幾何圖形的基本性質,并且能夠很好地運用起來,才能進行進一步的探討[1]。動點問題涉及的圖形一般是四邊形和三角形,常見的運用到題目中的圖形有平行四邊形、菱形、矩形、正方形。動點問題的解題要注意以下幾點:①設出未知數,動點問題可能求點運動的時間,也有可能求點運動的長度,學生要根據未知量設置相應的未知數,以便進行接下來的計算;②找等量關系,等量關系一般指的是邊長相同、速度×時間=距離、中點平分線段等,在解題過程中學生要善于挖掘這些信息,多運用方程解決問題;③分類討論,因為一些題目不會直接說出點的運動方向,所以需要分類討論點的運動情況,很多學生會掉進題目的陷阱,只考慮了一種運動情況,教師在教學過程中要格外注意[2]。
二、動點問題的舉例和分析
1. 平行四邊形的動點問題
【例】四邊形ABCD是菱形,P是邊AD上的點,點P從點A出發,沿射線AD運動,速度是1厘米/秒,Q是邊BC上的點,點Q從點B出發,沿射線BC運動,速度是2厘米/秒,BC的長度是5厘米.
(1)已知∠B是60°,連接PQ,設點G是BD的中點,當PQ經過點G時,求證:△DGP≌△BGQ;
(2)設兩個動點P,Q的運動時間是t,當四邊形ACFE是平行四邊形時,求出t的值.
【分析】第(1)問是比較基礎的平行和全等三角形問題,根據BG=DG、AD∥BC、∠DPG=∠BQG,運用“角角邊”定則就可以得出兩個三角形是全等三角形。第(2)問就涉及到上文提到的分類討論,因為Q的運動方向沒有明確給出,所以Q可能在C的左側,也有可能在C的右側,當圖形是平行四邊形時,AP=CQ,根據這個等式列方程,最后求出答案。解第(2)問時運用了平行四邊形的對邊相等的特征。
2. 菱形的動點問題
【例】如圖,在等邊△ABC中,∠B是直角,∠A=60°,邊CA長60厘米,點M是邊CA上的一個動點,它從點C出發,沿CA方向以6厘米/秒的速度勻速向點A運動,與此同時,點P是邊AB上的一個動點,它從點A出發,沿AB方向以3厘米/秒的速度勻速向點B運動,兩個動點若有其中任意一個點停下,那么另一個點也立即終止運動.過點M作MQ⊥BC于點Q,連接MP,PQ.
(1)設兩個動點P,M的運動時間是t,并且t小于等于10秒,求出t的值,使四邊形AMQP成為菱形;
(2)求出t的值,使△MPQ為直角三角形.
【分析】第(1)問涉及到平行四邊形的證明、菱形的特征,若四邊形APQD是菱形,那么AP=AM,可以列出方程60-6t=3t,解方程回答問題。第(2)問涉及到分類討論,三角形分為銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,當P點運動到某一個位置時,△MPQ是特殊的直角三角形,三個頂點都有可能是直角點,需要分類說明,這道題考查了直角三角形的性質,用方程可以得出最后的結果。
3. 矩形的動點問題
【例】如圖,在矩形ABCD中,AB= 2cm BC= 4cm點P從點D出發向點A運動,運動到點A即停止;同時點Q從點B出發向點C運動,運動到點C即停止,點P,Q的速度都是1cm/s,連接PQ、AQ、CP.設點P、Q運動的時間為ts.
(1)當t為何值時,四邊形ABQP是矩形;
(2)當t為何值時,四邊形AQCP是菱形.
【分析】這道題涉及到矩形和菱形的特征,即矩形的對邊相等,菱形的四條邊相等,對角線互相垂直,所以第(1)問可得方程t=4-t,解方程回答問題,第(2)問可根據勾股定理,列方程√22+t2=4-t,解方程回答問題。
結束語:雖然動點問題有一個固定的思考方向,但是具體的解題思路還是各有不同,所以教師要督促學生們將新的動點問題題型記錄下來,經常拿出來練習,這樣才能用靈活的思路面對有可能出現的各種題型。我們教師教給學生對不是題目的答案,而是數學的思維方式,只有培養出學生的數學思維,才能提高他們的數學素質,讓他們用更加完善的思維面對今后的學習。
參考文獻:
[1].何華萍. 畫圖 轉化 討論——例談初中數學"動點問題"的解題指導策略[J]. 數學教學通訊,2020(5):87-88.
[2].系艷清. 探索一類動點軌跡問題的解決方法[J]. 數學通訊,2020(3):15-18.
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