汪國(guó)剛
專題精講
動(dòng)手操作問題是指通過動(dòng)手操作對(duì)某種現(xiàn)象獲得感性認(rèn)識(shí),再利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考、探索和解決的一類問題,這類問題通常以折疊、剪拼、操作探究等形式出現(xiàn),具有較強(qiáng)的實(shí)踐性,能夠有效考查同學(xué)們的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和直覺思維能力、發(fā)散思維能力等綜合素質(zhì)。
解答動(dòng)手操作問題的關(guān)鍵是要學(xué)會(huì)自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)去觀察、分析、抽象、概括所給的實(shí)際問題,揭示其數(shù)學(xué)本質(zhì),并轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的數(shù)學(xué)問題,解答實(shí)踐操作題的基本步驟為:從實(shí)例或?qū)嵨锍霭l(fā),通過具體操作實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中可能存在的規(guī)律,提出問題,檢驗(yàn)猜想,在解答過程中一般需要經(jīng)歷操作、觀察、思考、想象、推理、探索、發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、歸納等實(shí)踐活動(dòng)過程,利用自己已有的生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)知識(shí)去感知發(fā)生的現(xiàn)象,從而發(fā)現(xiàn)所得到的結(jié)論。進(jìn)而解決問題,
點(diǎn)撥:對(duì)于幾何問題中求線段之和最小值,通常只有兩種模型,即“將軍飲馬”和“兩點(diǎn)之間線段最短”,當(dāng)兩點(diǎn)在直線同側(cè)時(shí),運(yùn)用前者;當(dāng)兩點(diǎn)分別在直線異側(cè)時(shí),運(yùn)用后者,通常情況下,求三角形的周長(zhǎng)最小值以及求四邊形的周長(zhǎng)最小值往往也是轉(zhuǎn)化為上述兩種模型。
折疊是圖形操作問題中的重頭戲,其本質(zhì)就是軸對(duì)稱,在解決折疊問題時(shí),要注意折疊前后的不變量,包括邊與邊的關(guān)系、角與角的關(guān)系等,掌握折疊性質(zhì)是解題的突破口,找出折疊前后圖形中的不變量及全等圖形是解決問題的關(guān)鍵,
點(diǎn)撥:本題是一道剪拼操作問題,解題過程中運(yùn)用到平行四邊形性質(zhì)、平移性質(zhì)、矩形和菱形的判定,
剪與拼是最基本的操作問題,在數(shù)學(xué)方面就是將圖形分割然后重新組合,解決這類問題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)題意畫出圖形,注意運(yùn)用轉(zhuǎn)化和分類討論思想,避免漏解,
點(diǎn)撥:本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),同時(shí)也考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,學(xué)具操作問題就是用三角板、量角器等學(xué)習(xí)工具進(jìn)行擺放,或按設(shè)定規(guī)則進(jìn)行圖形變換等操作方式所形成的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)問題,這種試題在操作問題中較為典型,是中考熱點(diǎn)問題,解題時(shí)要充分利用圖形特有的性質(zhì),仔細(xì)觀察圖形變化過程,從而為問題的解決找到突破口。
(2)猜想證明:在圖7的情況下,把直線L向上平移到如圖8的位置,試問:(1)中的PA與PB的關(guān)系式是否仍然成立?若成立,請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說明理由,
點(diǎn)撥:第(1)題是幾何變換綜合題,考查分析推理能力、分類討論思想、數(shù)形結(jié)合思想,從圖象中獲取信息,并能利用獲取的信息解答相應(yīng)的問題的能力;第(2)題考查了直角三角形的性質(zhì)和應(yīng)用。
操作探究問題是指通過動(dòng)手測(cè)量、作圖、取值、計(jì)算等操作,猜想獲得數(shù)學(xué)結(jié)論的探索研究性活動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)題意的理解,解決這類問題需要通過觀察、操作、對(duì)比、猜想、分析、綜合、抽象和概括等實(shí)踐活動(dòng)和思維過程,從特殊到一般去研究,有時(shí)還要用已學(xué)知識(shí)加以論證探究所得結(jié)論。
5.如圖18,小明家的住房平面圖呈長(zhǎng)方形。被分割成3個(gè)正方形和2個(gè)長(zhǎng)方形后仍是中心對(duì)稱圖形,若只知道原住房平面圖長(zhǎng)方形的周長(zhǎng),則分割后不用測(cè)量就能知道周長(zhǎng)的圖形標(biāo)號(hào)為(
),
A.①②
B.②③
c.①③
D.①②③
6.[問題提出]用n根相同的木棒搭一個(gè)三角形(木棒無(wú)剩余),能搭成多少種不同的等腰三角形?
[問題探究]不妨假設(shè)能搭成m種不同的等腰三角形,為探究m與n之間的關(guān)系,我們可以先從特殊人手,通過試驗(yàn)、觀察、類比、最后歸納、猜測(cè)得出結(jié)論,
[探究一]
(1)用3根相同的木棒搭一個(gè)三角形,能搭成多少種不同的等腰三角形?
此時(shí),顯然能搭成一種等腰三角形,所以,當(dāng)n=3時(shí),m=1,
(2)用4根相同的木棒搭一個(gè)三角形,能搭成多少種不同的等腰三角形?
只可分成1根木棒、1根木棒和2根木棒這一種情況,不能搭成三角形,所以,當(dāng)n=4時(shí),m=0
(3)用5根相同的木棒搭一個(gè)三角形,能搭成多少種不同的等腰三角形?
若分成1根木棒、1根木棒和3根木棒。則不能搭成三角形;若分成2根木棒、2根木棒和1根木棒。則能搭成一種等腰三角形,所以,當(dāng)n=5時(shí),m=1,
(4)用6根相同的木棒搭一個(gè)三角形,能搭成多少種不同的等腰三角形?
若分成1根木棒、1根木棒和4根木棒,則不能搭成三角形;若分成2根木棒、2根木棒和2根木棒,則能搭成一種等腰三角形,所以,當(dāng)n=6時(shí),m=1,
[探究二]
(1)用7根相同的木棒搭一個(gè)三角形,能搭成多少種不同的等腰三角形?(仿照上述探究方法,寫出解答過程,并將結(jié)果填在表2中)
(2)用8根、9根、10根相同的木棒搭一個(gè)三角形,能搭成多少種不同的等腰三角形?(只需把結(jié)果填在表2中)
你不妨分別用11根、12根、13根、14根相同的木棒繼續(xù)進(jìn)行探究,
[問題解決]用n根相同的木棒搭一個(gè)三角形(木棒無(wú)剩余),能搭成多少種不同的等腰三角形?(設(shè)n分別等于4k-1,4K,4k+l,4k+2,其中K是正整數(shù),把結(jié)果填在表3中)
[問題應(yīng)用]用2016根相同的木棒搭一個(gè)三角形(木棒無(wú)剩余),能搭成多少種不同的等腰三角形(寫出解答過程)?其中面積最大的等腰三角形每腰用了根木棒。(只填結(jié)果)