廣西宜州市劉三姐中學(xué) 潘懷善
綜合題是相對(duì)基礎(chǔ)而言的,所謂“綜合”,主要是試題既考查較多的知識(shí),又考查基本數(shù)學(xué)思想方法??v觀近幾年各省市的中考數(shù)學(xué)題中,常將代數(shù)與幾何的綜合題作為對(duì)學(xué)生能力的考查題目,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)引起我們的重視。
《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》明確指出:要使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)分析,綜合,歸納,演繹、概括、類比等重要的思想方法。“一道幾何、代數(shù)綜合題,經(jīng)常要現(xiàn)時(shí)考查多種數(shù)學(xué)思想,如轉(zhuǎn)化思想、方程思想,數(shù)形結(jié)合思想,分類討論思想等。下面以幾種數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)用為線索據(jù)據(jù)探討一些綜合的解法。
所謂“方程思想“就是先分析問(wèn)題中的未知元素(未知量)的個(gè)數(shù),再尋找關(guān)于這些未知量的相應(yīng)個(gè)數(shù)的方程,從而用方程(組)的方法探求解題途徑的思想。解題過(guò)程通常是:首先從整體上分析題意,確定未知量的個(gè)婁,其次選擇一或幾個(gè)未知量用x(y,z…)表示,并弄清它(它們)與其他未知量的關(guān)系,再根據(jù)題設(shè)中的條件(這類條件常常是隱含的),利用已有的知識(shí),列出方程(組),并求解。
例1 如圖,AP是△ABC的高,點(diǎn)D、G分別在AB、AC上,點(diǎn)E、F在BC上,四邊形DEFG是矩形,AP=h,BC=a。
(1)設(shè)DG=X,S DEFG=Y,求Y與X的函數(shù)關(guān)系式,并指出x的取值范圍。
(2)當(dāng)AP=b,BC=8時(shí)請(qǐng)你求出面積等于9的矩形DEFG的邊長(zhǎng)DG。
(3)按題設(shè)要求得到的無(wú)數(shù)個(gè)矩形中,是否能夠找到兩個(gè)不同的矩形,使它的面積之和等于△ABC的面積?如果能找到,請(qǐng)你求出它們的邊長(zhǎng)DG;如果找不到,請(qǐng)說(shuō)明理由。
分析:求矩形面積的函數(shù)關(guān)系式,有條件DG=x,只要把另一邊DE用含x的代數(shù)式表示即可。顯然,利用相似三角形的成比例線段可建立關(guān)于DE(DE=MP)的方程。問(wèn)題(2)只要利用(1)題中的函數(shù)關(guān)系式,并把題設(shè)條件代入方程即可。問(wèn)題(3)是未給出結(jié)論的探索性命題,直接方法不易求解,不妨用反證法思想,便有思路可循。
故當(dāng)矩形面積為9時(shí),邊長(zhǎng)DG=2或DG=6。
(3)假設(shè)存在兩個(gè)不同的矩形面積之和等于△ABC的面積,可設(shè)邊長(zhǎng)DG為x1和x2(x1≠x2),則
整理得2((x12-ax1+ x22-x2)+a2=0
∴找不到兩個(gè)不同的矩形,使其面積之和等于的面積
說(shuō)明:給出幾何圖形或?qū)嶋H問(wèn)題,讓代數(shù)模型,即列出函數(shù)關(guān)系式,是代數(shù)與幾何綜合題的常見(jiàn)題型。函數(shù)關(guān)系式的關(guān)鍵是根據(jù)幾何圖形中等量關(guān)系列方程,然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系用方程法求解或證明題目中其他問(wèn)題。這類問(wèn)題要特別注意函數(shù)的自變量取值范圍的確定。
在研究數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),有許多題目可以把數(shù)與形有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。在解代數(shù)幾何綜合題時(shí),我們應(yīng)學(xué)會(huì)題目中的數(shù)與形的結(jié)合點(diǎn),通過(guò)數(shù)形結(jié)合,化難為易。
分類討論是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。我們?cè)趯W(xué)習(xí)實(shí)踐代數(shù)和幾何時(shí),曾多次遇到過(guò)。例如,學(xué)習(xí)了字母表示數(shù),考慮a的正負(fù)性時(shí),一定要討論a=0,a=0,a<0三種情況;遇到平面上的三個(gè)點(diǎn),就要分三點(diǎn)共線和三點(diǎn)不共線兩種情況等。像這樣對(duì)事物各種情況分別加以討論的思想,稱為分類討論思想。在運(yùn)用分類討論思想研究問(wèn)題時(shí),必須按照同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,要做到“不重、不漏”。