摘要:筆者從“運動軌跡是線段”“運動軌跡是圓弧”兩大類型展開對“軌跡類”問題的探究,再依據(jù)其特點和性質進行細化,歸納出“軌跡類”問題的一些特點和常用解法;同時提出了幾點對教學的思考,與同行共勉。
關鍵詞:軌跡;圓??;教學思考
“軌跡類”探究題一直是中考的一類熱點問題,同時也是難點問題。筆者所在的淮安市,在停歇數(shù)年后,今年的填空壓軸題又出現(xiàn)了這種“軌跡類”問題。筆者所在學校是市直屬重點學校,仍有大部分學生對這類題型感覺無從下手,可想而知,本題得分率是相當?shù)偷摹D敲?,如此看來,初中階段對“軌跡類”問題的研究就非常必要且迫切,筆者經(jīng)和同事們研究、探索,歸納出以下幾類“軌跡類”問題,歸納出了較為簡單易掌握的解題方法,與同行共勉,供學生參考。
一、 “線段類”軌跡
(2016·海模)如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,點E在邊AD上,且AE∶
ED=1∶3。動點P從點A出發(fā),沿AB運動到點B停止。過點E作EF⊥PE,交射線BC于點F,設M是線段EF的中點,則在點P運動的整個過程中,點M運動路線的長為。
解:法一:如圖1所示:過點M作GH⊥AD。
∵AD∥CB,GH⊥AD,則GH⊥BC。
在△EGM和△FHM中,∠MGE=∠MHF=90°∠GME=∠FMHEM=MF
∴△EGM≌△FHM?!郙G=MH。
∴點M的軌跡是一條平行于BC的線段。
當點P與A重合時,BF1=AE=2,
當點P與點B重合時,∠F2+∠EBF1=90°,∠BEF1+∠EBF1=90°,
∴∠F2=∠EBF1?!摺螮F1B=∠EF1F2,∴△EF1B∽△∠EF1F2。
∴BF1EF1=EF1F1F2,即:26=6F1F2,
∴F1F2=18,∵M1M2是△EF1F2的中位線,∴M1M2=12F1F2=9。
法二:建立如圖2所示平面直角坐標系。
過點F作FG⊥AD于點G,設AP=x,∵∠PEF=90°,
∴△APE∽△GEF,∴AEFG=APEG,即26=xEG。
∴EG=3x,則E(2,6),F(xiàn)(2+3x,0)。
∵M是EF中點,可得M(2+32x,3)。
∵M點縱坐標是常數(shù)3,
∴M點運動軌跡是平行于BC的線段。
∵0≤x≤6,則起點M1(2,3),終點M2(11,3)∴M點運動軌跡長為9。
【評析】本題主要考查的是點的軌跡問題,方法一主要從幾何的角度入手,涉及了全等三角形的判定和性質,相似三角形的判定和性質,探究出動點經(jīng)過的路徑是解題的關鍵。方法二主要是從代數(shù)角度入手,建立平面直角坐標系,通過相似,探索出動點的坐標表示,從而發(fā)現(xiàn)動點的運動軌跡,再從變量的取值范圍得到軌跡長。
二、 “圓弧類”軌跡
(2016·淮安)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,點F在邊AC上,并且CF=2,點E為邊BC上的動點,將△CEF沿直線EF翻折,點C落在點P處,則點P到邊AB距離的最小值是。
解:如上右圖,為了探究點P到邊AB的距離最小值,首先要找到點P的運動軌跡,由題意知在翻折過程中,點P到點F的距離始終等于2,所以,動點P的運動軌跡是以點F為圓心,2為半徑的圓弧,從而當FP⊥AB時,點P到AB的距離最小,利用△AFM∽△ABC,得到AFAB=FMBC,所以FE=165,而PF=2,故有PE=65。
【評析】此題表面上看起來是翻折問題,動點問題,其實解決問題的關鍵是得到頂點P的運動軌跡,再結合相似可解決問題。根據(jù)很多同學的錯誤想法,值得注意的是,雖然始終有∠FEP=90°,即點P也始終在以FE為直徑的圓上,但是E點是動點,F(xiàn)E始終在變,所以這樣考慮無法解決問題。
三、 對教學的幾點思考
(一) 善于歸納總結,提升思維高度
教師跳入題海,學生才能跳出題海。教師跳入題海的目的是什么呢,就是能把同類型的題目歸納總結,提煉出通法,同時還要會舉一反三,融會貫通。
(二) 重視學生“四基”,提高課堂品質
2011年版《數(shù)學課程標準》提出了學生獲得適應社會生活和進一步發(fā)展所必需的“四基”,即基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗。較之之前的課程要求,新增了基本思想和基本活動經(jīng)驗。為了體現(xiàn)數(shù)學的本質,這就要求課堂教學中要善于引導學生歸納并體會數(shù)學中常用的思想方法。
(三) 培養(yǎng)學生“四能”,倡導合作創(chuàng)新
2011年版《數(shù)學課程標準》提出“體會數(shù)學知識之間……增強發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力”這就要求教學設計環(huán)節(jié)中要有學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的平臺;教學探索環(huán)節(jié)中教師要退居二線,不可包辦、代辦,要突出學生的主體地位,引導學生要有自主思考,合作探究的數(shù)學活動意識。
作者簡介:
韓先麗,江蘇省淮安市,江蘇省淮陰中學新城校區(qū)。