楊雪
縱觀多年的中考數(shù)學(xué)命題,運動型問題常作中考數(shù)學(xué)壓軸題,這類題目集中體現(xiàn)了知識的綜合性及解決問題方法的綜合性,這類壓軸題多數(shù)體現(xiàn)為函數(shù)運動型綜合題和幾何運動型綜合題。
函數(shù)型綜合題:是給定直角坐標(biāo)系和幾何圖形,先求函數(shù)的解析式,再進(jìn)行圖形的研究,求點的坐標(biāo)或研究圖形的某些性質(zhì)。求已知函數(shù)的解析式主要方法是待定系數(shù)法,關(guān)鍵是求點的坐標(biāo),而求點的坐標(biāo)基本方法是幾何法(圖形法)和代數(shù)法(解析法)。
幾何型綜合題:是先給定幾何圖形,根據(jù)已知條件進(jìn)行計算,然后有動點(或動線段)運動,對應(yīng)產(chǎn)生線段、面積等的變化,求對應(yīng)的(未知)函數(shù)的解析式,求函數(shù)的自變量的取值范圍,最后根據(jù)所求的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行探索研究。解答這類問題,關(guān)鍵是掌握幾種常用的數(shù)學(xué)思想方法:一是運用函數(shù)與方程思想;二是運用分類討論的思想;三是運用轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。下面舉幾個例子就上述的思想來進(jìn)行探討,借以提高教學(xué)能力。
一、質(zhì)點的運動問題
(1)求AB的長。
(2)當(dāng)t為何值時,△ACD與△AOB相似?并直接寫出此時點C的坐標(biāo)。
(3)△ACD的面積是否有最大值?若有,此時t為何值?
若沒有,請說明理由。
【評析】本題是一道壓軸題,此題既考查分析問題的能力,又考查學(xué)生綜合運用一次函數(shù)、相似三角形、方程等基本知識。這里設(shè)計了一個開放的,動點運動的數(shù)學(xué)問題,為學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識,分析問題,解決問題留下了廣闊的探索、創(chuàng)新的思維空間。
解:
(3)略。
質(zhì)點的運動問題是動中有靜,靜中有動,處理的關(guān)鍵是通過“執(zhí)果索因”找出它的特殊位置,先讓它在特殊位置的地方停下來,然后討論符合題意的可能結(jié)果。
二、線的運動問題
例:如圖2,正方形ABCD的邊長為6,AC是對角線,點A(0,6),點E從B出發(fā),以每秒2個單位的速度沿著直線B→C→D運動,過點E作直線L1∥AC交正方形的邊于點M,2秒后,點F從D出發(fā)以每秒1個單位的速度沿路線DA運動,過點F作直線L2∥AC交正方形的邊于點N,設(shè)點E運動時間為t秒(0≤t≤4.5),直線L1,和L2截得正方形所得圖形的面積為S。
三、圖形的運動問題
例如圖3,Rt△PMN中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD的長和寬分別為8cm和2cm,C點和M點重合,BC和MN在一條直線上。令Rt△PMN不動,矩形ABCD沿MN所在直線向右以每秒1cm的速度移動(如圖4),直到C點與N點重合為止。設(shè)移動x秒后,矩形ABCD與△PMN重疊部分的面積為y cm2。求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式。
因此,矩形ABCD以每秒1cm的速度由開始向右移動到停止,和Rt△PMN重疊部分的形狀可分為下列三種情況:
解決圖形的運動型問題的關(guān)鍵也是要“以靜制動”,即把動態(tài)問題,變?yōu)殪o態(tài)問題來解。首先找出圖形在運動過程中的重疊部分形狀的特殊變化,然后通過數(shù)形綜合、分類討論的思想對問題逐步突破。