袁萬萍
近年來,中考數(shù)學(xué)中的動點問題成為考查學(xué)生的熱點題型,這類題型不僅涉及知識點多,而且能將幾何知識和代數(shù)知識緊密結(jié)合,既考查了學(xué)生的基本運算能力,又考查了學(xué)生的思維能力和空間想象能力,較綜合地體現(xiàn)了中考數(shù)學(xué)對學(xué)生的素質(zhì)要求. 但是由于這類題型往往信息較多,綜合難度較大,學(xué)生得分情況很不理想,如何在平時教學(xué)中逐步滲透,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識、分析此類題型的能力,理解動與靜的辯證關(guān)系,達(dá)到提高思維品質(zhì)的目的,成為我們一線教師值得思考的問題.
一、了解動點問題
所謂“動點問題”是指題設(shè)圖形中存在一個或多個動點,它們在線段、射線或弧線上運動的一類開放性題目. 解決這類問題的關(guān)鍵是動中求靜,靈活運用有關(guān)數(shù)學(xué)知識解決問題. 二、動點問題的類別與解題策略
動點問題按動點的個數(shù)分類可以分為:一個動點問題、兩個動點問題、多個動點問題. 按運動軌跡分類可以分為:直線上的動點問題、曲線(比如拋物線、圓)上的動點問題、平面上的動點問題.
動點問題一直是中考熱點,近幾年考查探究運動中的特殊性,如等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四邊形、梯形、特殊角或其三角函數(shù)、線段或面積的最值. 下面就此問題的常見題型作簡單介紹,關(guān)鍵給以點撥.
(一)三角形邊上動點
例1 (2012貴州遵義)如圖1,△ABC是邊長為6的等邊三角形,P是AC邊上一動點,由A向C運動(與A,C不重合),Q是CB延長線上一點,與點P同時以相同的速度由B向CB延長線方向運動(Q不與B重合),過P作PE⊥AB于E,連接PQ交AB于D.
(1)當(dāng)∠BQD = 30°時,求AP的長;
(2)運動過程中線段ED的長是否發(fā)生變化?如果不變,求出線段ED的長;如果變化,請說明理由.
考點 動點問題,等邊三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),含30°度角的直角三角形的性質(zhì).
分析 (1)由△ABC是邊長為6的等邊三角形,可知∠ACB = 60°,再由∠BQD = 30°,可知∠QPC = 90°,設(shè)AP = x,則PC = 6 - x,QB = x,在Rt△QCP中,∠BQD = 30°,PC = QC,即6 - x = (6 + x),解得x = 2.
(2)作QF⊥AB,交線段AB的延長線于點F,連接QE,PF,由點P,Q做勻速運動且速度相同,可知AP = BQ,再根據(jù)全等三角形的判定定理得出△APE ≌ △BQF,再由AE = BF,PE = QF且PE∥QF,可知四邊形PEQF是平行四邊形,進(jìn)而可得出EB + AE = BE + BF = AB,DE = AB,由等邊三角形ABC的邊長為6可得出DE = 3,故當(dāng)點P,Q運動時,線段DE的長度不會改變.
(二)四邊形邊上動點
例2 (2011貴州遵義)如圖2,梯形ABCD中,AD∥BC,BC = 20 cm,AD = 10 cm,現(xiàn)有兩個動點P,Q分別從B,D兩點同時出發(fā),點P以每秒2 cm的速度沿BC向終點C移動,點Q以每秒1 cm的速度沿DA向終點A移動,線段PQ與BD相交于點E,過E作EF∥BC交CD于點F,射線QF交BC的延長線于點H,設(shè)動點P,Q移動的時間為t(單位:s,0 < t < 10).
(1)當(dāng)t為何值時,四邊形PCDQ為平行四邊形?
(2)在P,Q移動的過程中,線段PH的長是否發(fā)生改變?如果不變,求出線段PH的長;如果改變,請說明理由.
考點 動點問題,相似三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),梯形.
分析 (1)如果四邊形PCDQ為平行四邊形,則DQ = CP,根據(jù)P,Q兩點的運動速度,結(jié)合運動時間t,求出DQ,CP的長度表達(dá)式,解方程即可.
(2)PH的長度不變,根據(jù)P,Q兩點的速度比,即可推出QD ∶ BP = 1 ∶ 2,根據(jù)平行線的性質(zhì)推出三角形相似,得出相似比,即可推出PH = 20.
(三)拋物線上動點
例3 (2010貴州遵義)如圖3,已知拋物線y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)的頂點坐標(biāo)為Q(2,-1),且與y軸交于點C(0,3),與x軸交于A,B兩點(點A在點B的右側(cè)),點P是該拋物線上一動點,從點C沿拋物線向點A運動(點P與點A不重合),過點P作PD∥y軸,交AC于點D.
(1)求該拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)△ADP是直角三角形時,求點P的坐標(biāo);
(3)在問題(2)的結(jié)論下,若點E在x軸上,點F在拋物線上,問:是否存在以A,P,E,F(xiàn)為頂點的平行四邊形?若存在,求點F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
考點 動點問題,拋物線,直角三角形,四邊形.
分析 (1)將Q(2,-1),C(0,3)分別代入y = ax2 + bx + c(a ≠ 0)中即可確定a的值,然后配方后即可確定該拋物線的函數(shù)關(guān)系式.
(2)分兩種情況:當(dāng)點P1為直角頂點時,點P1與點B重合;當(dāng)點A為△APD2的直角頂點時,分別計算得P1(1,0),P2(2,-1).
(3)當(dāng)點P的坐標(biāo)為P1(1,0)時,不能構(gòu)成平行四邊形;當(dāng)點P的坐標(biāo)為P2(2,-1)(即頂點Q)時,平移直線AP(如圖)交x軸于點E,交拋物線于點F. 當(dāng)AP = FE時,四邊形PAFE是平行四邊形.