周衛(wèi)國
摘 要:尋求“格點”問題解法的關鍵是抓住題目關鍵詞,挖掘出題目所含條件的作用,把非格點轉化為格點問題處理,合理利用題目已知條件,多種知識處理問題。這也是解決數(shù)學問題基本方法。
關鍵詞:抓住題目關鍵詞;化歸思想;合理處理已知條件
中圖分類號:G633.63????????? 文獻標識碼:A???? 文章編號:1992-7711(2018)20-068-2
“格點”問題是初中數(shù)學中一類重要題型,很多數(shù)學問題都可利用格點問題出現(xiàn)。近幾年中考中,常常出現(xiàn)以“格點”為背景的數(shù)學問題,但學生對格點問題往往掌握的不好,得分率不高。如何利用“格點”,并在這類問題中,理清頭緒,解決問題,這需要教師教學時提煉解題策略,引導學生學會分析問題,利用“格點”解決問題。下面本文從三個方面來談談“格點”問題的解題策略:
策略一、尋找問題突破口,抓住題目關鍵詞
例1 (2017泰州)如圖,在平面直角坐標系xOy中,點A、B、P的坐標分別為(1,0),(2,5),(4,2)。若點C在第一象限內(nèi),且橫坐標、縱坐標均為整數(shù),P是△ABC的外心,則點C的坐標為??? 。
[解題過程] 本題的關鍵詞:外心。外心是三角形外接圓的圓心,外心是三角形三條中垂線的交點。本題的解決應充分利用外心的性質:點P在線段AB的中垂線上。解決方法:以點P為圓心,AP長為半徑畫圓,圓P在第一象限內(nèi)的格點即為所求點C,答案為:(1,4)(6,5)(7,4)。
[解后反思] 本題的解題策略在于如何用好“外心”,而點C的橫坐標、縱坐標均為整數(shù)即為“格點”??蓪W生在解答時,往往缺乏分析思路,分析不了外心的作用,同時學生即使會分析也會出現(xiàn)漏解的情況。因此,培養(yǎng)學生分析問題的能力,比解決一道題目更重要:如何用好外心是解決本題的關鍵。
【變式練習】
(17鹽城)如圖,在邊長為1的小正方形網(wǎng)格中,將△ABC繞某點旋轉到△A′B′C′的位置,則點B運動的最短路徑長為?? 。
略解:在本題的教學中,重點理解好旋轉的性質:對應點的連線的中垂線的交點即為旋轉中心O,點B運動的最短路徑為以點O為旋轉中心,OB為半徑,逆時針旋轉90°,lBB′=90π13180=13π2。
反思:本題的解題策略在于旋轉前后的圖形有何聯(lián)系。由旋轉前后兩個圖形,尋找旋轉中心,只要找兩組對應點連線的中垂線交點即可。利用格線,構造中垂線a,b,交點即為旋轉中心。教學時,只要緊緊抓住旋轉中心進行教學即可。
策略二、化歸思想,把非格點角度轉化為“格點”角度
例2 如圖,在2×6的網(wǎng)格中,AD與BC相交于點E,則sin∠DEC=(? )
A.12??? B.22??? C.32??? D.2/3
師:要求sin∠DEC,你們有什么方法嗎?
生1:轉化,把∠DEC轉化到“格點角”去,即(如圖)連接AF,過A作AG⊥AD交AD于點G,則∠DEC=∠GAF,利用面積公式算出FG=102,且AF=5,由此可得sin∠DEC=22,答案選B;
生2:還有另一種轉化方法:過點C作AD的平行線,交格點于F,連接BF,則∠DEC=∠BCF,易證△BCF為直角三角形,則sin∠DEC=22,答案選B。
師:很好,兩位同學的方法有異曲同工之妙,都把一個“非格點角”轉化為“格點角”,并把它們擺在一個直角三角形中,從而利用三角函數(shù)解決問題。這都體現(xiàn)了數(shù)學中的“化歸思想”,你們的思維很有創(chuàng)造性。
點評:在本題的解答中,解題策略是如何轉化“非格點角”,在分析這道問題時,老師要利用題目的已知條件,所求角度的正弦值方法有兩種:要么構造直角三角形,求解三角函數(shù)值,在本題中顯然不可行,因為∠DEC不在格點上,構造了直角三角形也無法計算邊長;要么轉化角度,把∠DEC轉化為“格點角”,再構造直角三角形,求解∠DEC的正弦值。有了這一解題策略,整個問題也就不難處理了。
策略三、合理處理題目條件,用多個知識結合解決問題
例3 在如圖所示的正方形方格紙中,每個小四邊形都是相同的正方形,A、B、C、D都是格點,AB與CD相交于M,則AM∶BM=______ 。
師:本題有一定的難度,請大家認真思考后解決問題?
(學生埋頭解答,教師教室巡視)
生1:老師,可用相似解決問題:先在圖中X型相似中,利用AMBN=ANBC;再利用A型相似,NECF=DEDF=13,從而可得ANBC=512,∴AM∶BM=5∶12。
生2:老師,我還有一種方法:建系法,即建立平面直角坐標系,通過求直線交點的方法求解。解法如下:
建立如圖所示平面直角坐標系,點A(0,2),點B(5,0),點C(1,0),點D(2,3)。直線AB:y=-25x+2,直線CD:y=3x-3,聯(lián)立方程:y=-25x+2y=3x-3,解得點M(1725,2417),利用相似三角形對應高的比等于相似比求得AM∶BM=5∶12。
師:兩位同學的解法,非常具有想象力,我們對這兩位同學的解法表示祝賀(教室里響起熱烈的掌聲)。
點評:本題有一定的難度,難點有兩個:第一點M非“格點”,第二AM∶BM如何求。在破解第一個難點時,這道題目不需轉化,它與本文的例2解法有著本質區(qū)別。第二個難點為轉化AM∶BM,如何轉化有兩種思路:方法一利用兩次相似求解;方法二構造平面直角坐標系,轉化為直線解析式求解。這也是解好此類問題的解題策略:當所求結果無法轉化時,可合理利用多個數(shù)學知識處理問題。
“格點”問題是初中數(shù)學的一種重要題型,要解好這類問題,需要在平時教學中加強此類題目的訓練,在訓練中提升學生能力,在解題中找到解決問題的方法。同時教師在教學中,應注意收集問題,把問題分類并總結。只有這樣,才能真正讓學生舉一反三,只有掌握了方法,才真正把握了解決問題的“鑰匙”。