221700 江蘇豐縣中學(xué) 張 啟
新課標(biāo)提出“能用數(shù)學(xué)語言表達(dá)問題、展開交流,形成用數(shù)學(xué)的意識(shí),學(xué)會(huì)與他人合作”,將“數(shù)學(xué)交流”貫穿在整個(gè)知識(shí)領(lǐng)域中.可見,數(shù)學(xué)交流已經(jīng)是數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一種潮流,在近幾年的中考中,“數(shù)學(xué)交流”型試題備受命題者青睞,已成為中考命題的新趨勢(shì).這類問題通常給出一段閱讀材料,然后提出問題,通過交流材料的內(nèi)容,從中獲取有用的信息,在理解的基礎(chǔ)上結(jié)合已有知識(shí)來解決問題.現(xiàn)以2011年中考試題為例就交流的條件、結(jié)論、概念、方法等形式加以歸類說明.
這類問題通常是在一致的結(jié)論下,交流結(jié)論成立的條件或結(jié)論成立更為一般性的條件.解此類問題的基本策略是執(zhí)果索因,從結(jié)論及部分條件出發(fā),結(jié)合所學(xué)及與結(jié)論相關(guān)的知識(shí),從中找到滿足結(jié)論的條件.
例1(2011年泉州)某班將舉行“慶祝建黨90周年知識(shí)競(jìng)賽”活動(dòng),班長(zhǎng)安排小明購買獎(jiǎng)品,下面兩圖是小明買回獎(jiǎng)品時(shí)與班長(zhǎng)的對(duì)話情境:
小明:買了兩種不同的筆記本共40本,單價(jià)分別為5元和8元,我領(lǐng)了300元,現(xiàn)在找回68元.
班長(zhǎng):你肯定搞錯(cuò)了!
小明:噢!我把自己口袋里的13元一起當(dāng)作找回的錢款了.
班長(zhǎng):這就對(duì)了!
請(qǐng)根據(jù)上面的信息,解決問題:
試計(jì)算兩種筆記本各買了多少本?
請(qǐng)你解釋:小明為什么不可能找回68元?
解 (1)解法1設(shè)5元,8元的筆記本分別買x本,y本,
答:5元和8元筆記本分別買了25本和15本.
解法1應(yīng)找回的錢款為300-5×25-8×15=55≠68,故不能找回68元,
解法2設(shè)買m本5元的筆記本,則買(40-m)本8元的筆記本,
解法3買25本5元的筆記本和15本8元的筆記本的價(jià)錢總數(shù)應(yīng)為奇數(shù)而不是偶數(shù),
故不能找回68元.
這類試題往往是雖然條件發(fā)生了變化,但問題本質(zhì)特征并未發(fā)生變化.解決這類問題,須從所給條件出發(fā),通過分析、比較、確立結(jié)論,或讓你判斷所給的結(jié)論是否正確,再進(jìn)行說明.
(1)試用列表或畫樹狀圖的方法列舉出所有點(diǎn)P(m,n)的情形;
(2)分別求出點(diǎn)P(m,n)在兩個(gè)反比例函數(shù)的圖象上的概率,并說明誰的觀點(diǎn)正確.
解(1)列表如下:
第二個(gè)數(shù)第一個(gè)數(shù)1 2 3 4 5 6 1 (1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(1,6)2 (2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6)3 (3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)4 (4,1)(4,2)(4,3)(4,4)(4,5)(4,6)5 (5,1)(5,2)(5,3)(5,4)(5,5)(5,6)6 (6,1)(6,2)(6,3)(6,4)(6,5)(6,6)
這類試題通常是把一些新概念類似地運(yùn)用到其它的圖形或?qū)ο笊?,雖然對(duì)象變化了,但某些性質(zhì)可遷移到這一對(duì)象上,然后提出與這個(gè)概念密切相關(guān)的問題要求我們?nèi)ソ鉀Q.
例3(2011年江西)某課題學(xué)習(xí)小組在一次活動(dòng)中對(duì)三角形的內(nèi)接正方形的有關(guān)問題進(jìn)行了探討:
定義:如果一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)都在一個(gè)三角形的邊上,那么我們就把這個(gè)正方形叫做三角形的內(nèi)接正方形.
結(jié)論:在探討過程中,有三位同學(xué)得出如下結(jié)果:
甲同學(xué):在鈍角、直角、不等邊銳角三角形中分別存在________個(gè)、________個(gè)、________個(gè)大小不同的內(nèi)接正方形.
乙同學(xué):在直角三角形中,兩個(gè)頂點(diǎn)都在斜邊上的內(nèi)接正方形的面積較大.
丙同學(xué):在不等邊銳角三角形中,兩個(gè)頂點(diǎn)都在較大邊上的內(nèi)接正方形的面積反而較小.
任務(wù):(1)填充甲同學(xué)結(jié)論中的數(shù)據(jù);
(2)乙同學(xué)的結(jié)果正確嗎?若不正確,請(qǐng)舉出一個(gè)反例并通過計(jì)算給予說明,若正確,請(qǐng)給出證明;
圖1
解(1)1,2,3.
(2)乙同學(xué)的結(jié)果不正確.
例如:在 Rt△ABC中,∠B=90°,
AB=BC=1,則AC=.
如圖2,四邊形DEFB是只有一個(gè)頂點(diǎn)在斜邊上的內(nèi)接正方形.設(shè)它的邊長(zhǎng)為a,則依題意可得
圖2
如圖3,四邊形DEFH兩個(gè)頂點(diǎn)都在斜邊上的內(nèi)接正方形.設(shè)它的邊長(zhǎng)為b,則依題意可得
圖3
∴a>b.
(3)丙同學(xué)的結(jié)論正確.
設(shè)△ABC的三條邊分別為a,b,c,不妨設(shè)a>b>c,三條邊上的對(duì)應(yīng)高分別為ha,hb,hc,內(nèi)接正方形的邊長(zhǎng)分別為xa,xb,xc.
∴x<x,即x2<x2.abab
∴在不等邊銳角三角形中,兩個(gè)頂點(diǎn)都在較大邊上的內(nèi)接正方形的面積反而較小.
點(diǎn)評(píng)本題定義了新概念“內(nèi)接正方形”,解決問題的關(guān)鍵是深刻理解閱讀材料所提供的新概念,充分挖掘新概念的內(nèi)涵和本質(zhì),并能夠運(yùn)用所學(xué)過的知識(shí)對(duì)新概念作出合理的解釋,進(jìn)而將陌生的概念轉(zhuǎn)化為熟悉的知識(shí)去理解,在此基礎(chǔ)上結(jié)合已有的知識(shí)加以解決.
這類試題往往是對(duì)于一個(gè)新問題,雖然問題的條件和結(jié)論都比較陌生,但可通過討論交流得到解決問題的方法.解決此類問題的關(guān)鍵是認(rèn)真閱讀其內(nèi)容,理解其實(shí)質(zhì),把握其方法、規(guī)律,然后提出一個(gè)類似或在此基礎(chǔ)上有所拓展的問題,要求學(xué)生用類比的方法加以解決.
例4(2011年紹興)數(shù)學(xué)課上,李老師出示了如下的題目.
在等邊三角形ABC中,點(diǎn)E在AB上,點(diǎn)D在CB的延長(zhǎng)線上,且ED=EC,如圖4.試確定線段AE與DB的大小關(guān)系,并說明理由.
小敏與同桌小聰討論后,進(jìn)行了如下解答:
(1)特殊情況,探索結(jié)論
圖4
當(dāng)點(diǎn)E為AB的中點(diǎn)時(shí),如圖5,確定線段AE與DB的大小關(guān)系,請(qǐng)你直接寫出結(jié)論:
AE______DB(填“>”,“<”或“=”).
(2)特例啟發(fā),解答題目
圖5
解題目中,AE與DB的大小關(guān)系是:AE______DB(填“>”,“<”或“=”).理由如下:如圖6,過點(diǎn)E作EF∥BC,交AC于點(diǎn)F.
(請(qǐng)你完成以下解答過程)
(3)拓展結(jié)論,設(shè)計(jì)新題
在等邊三角形ABC中,點(diǎn)E在直線AB上,點(diǎn)D在直線BC上,且ED=EC.若△ABC的邊長(zhǎng)為1,AE=2,求CD的長(zhǎng)(請(qǐng)你直接寫出結(jié)果).
圖6
解(1)=.
(2)=.
方法1如圖6,等邊三角形ABC中,
∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,AB=BC=AC,
∵EF∥BC,
∴ ∠AEF=∠AFE=60°=∠BAC,
∴△AEF是等邊三角形,
∴AE=AF=EF,
∴AB-AE=AC-AF,即BE=CF,
又∵ ∠ABC=∠EDB+∠BED=60°,∠ACB=∠ECB+∠FCE=60°,
∴ ∠EDB+∠BED=∠ECB+∠FCE.
∵ED=EC,
∴∠EDB=∠ECB,
∴∠BED=∠FCE,
∴ △DBE≌△EFC,∴DB=EF,AE=BD.
方法2在等邊三角形ABC中,
∠EDB+∠BED=∠ECB+∠ACE=60°
∵ED=EC,∴ ∠EDB=∠ECB,
∴∠BED=∠ACE.
∵EF∥BC,∴ ∠AEF=∠AFE=60°=∠BAC,
即△AEF是正三角形,∠EFC=180°-∠ACB=120°=∠ABD,
∴ △EFC≌△DBE,∴DB=EF,
而由△AEF是正三角形可得EF=AE.
∴AE=DB.
(3)1或3.
點(diǎn)評(píng)解決這類問題首先要仔細(xì)閱讀材料,認(rèn)真研究范例的解答過程,然后運(yùn)用類比的方法,結(jié)合所學(xué)知識(shí)靈活解答.
從以上問題中可以看出,這類問題的特征就是通過學(xué)生的交流來表明他們對(duì)這個(gè)問題的理解和認(rèn)識(shí),同時(shí)讓應(yīng)試者參與討論,并把一些觀點(diǎn)與數(shù)學(xué)表達(dá)符號(hào)化,讓學(xué)生運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)表達(dá),以此來考查學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí).通過中考試題中出現(xiàn)的交流問題,要求學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中,要學(xué)會(huì)通過一定的問題情景,自主地去探索問題,能較清楚地表達(dá)和交流解決問題的過程和結(jié)果,以培養(yǎng)觀察、發(fā)現(xiàn)、分析和歸納的能力.