章茹霞
【摘要】通過探討數(shù)形結(jié)合在不同題型難題中的應(yīng)用可以看到數(shù)形結(jié)合能夠達到化難為易,迅速破題的良好效果.為更好的提高運用數(shù)形結(jié)合解答初中數(shù)學(xué)難題的能力,一方面,注重與數(shù)形結(jié)合相關(guān)知識的總結(jié),認真分析初中數(shù)學(xué)哪些知識點與數(shù)形結(jié)合思想有關(guān)聯(lián),提高數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用意識.另一方面,做好經(jīng)典例題的學(xué)習(xí),認真揣摩相關(guān)難題的解題思路,同時積極開展專題訓(xùn)練活動,積累豐富的數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用經(jīng)驗,不斷提升應(yīng)用能力與應(yīng)用技巧.
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);解題思路
1 用于解答幾何圖形難題
例1 如圖1,平面直角坐標(biāo)系中,點A、B分別在原點兩側(cè),以AB為邊向上作正方形ABCD,四邊形OEFG是其內(nèi)接正方形,若直線OF的表達式為y=2x,則正方形ABCD和正方形OEFG的面積之比為().
(A)4:3.(B)8:5.(C)16:9.(D)9:4.
解 由圖可知,∠GBO=∠FGO=90°,所以∠GOB+∠OGB=90°,∠FGC+∠OGB=90°,所以∠GOB=∠FGC,因為∠C=90°,OG=FG,所以△GOB≌△FGC,所以FC=BG,CG=OB,設(shè)OB=x,GB=y,則HF=OB-FC=x-y,CB=x+y,F(xiàn)點的坐標(biāo)為(x-y,x+y),因為點F在y=2x上,所以x+y=2x-2y,所以x=3y,正方形ABCD的面積為CB2=16y2,正方形OEFG的面積為OG2=OB2+BG2=10y2,則面積之比為16y210y2=85,選擇B項.
2 用于解答反比例函數(shù)難題
例2 如圖2,矩形ABCD的邊BC在x軸上,AB=4,AD=5,反比例函數(shù)圖象y=kx和矩形交于A、E兩點,沿AE折疊△ADE,點D恰好落在BC上的F點,則k的值為()
(A)10.(B)11.(C)12.(D)13.
解 由題意可知△ADE≌△AFE,AD=AF,DE=EF,因為AB=4,AD=5,在直角△ABF中由勾股定理可得AB2+BF2=AF2所以BF=AF2-AB23,則FC=5-3=2,設(shè)EC=x,則EF=4-x,在直角△EFC中,由勾股定理可得EF2=FC2+EC2,即(4-x)2=22+x2,解得x=1.5,設(shè)點A(m,4),則E(m+5,1.5),將其代入y=kx,得到4m=1.5×(m+5),解得m=3,即A(3,4),則k=3×4=12,選擇(C)項.
3 用于解答二次函數(shù)難題
例3 將二次函數(shù)圖象y=x2-5x-6在x軸上方圖象沿著x軸翻折到x軸下方,圖象其與部分不變,得到一個新圖象,若直線y=2x+b和這個新圖象有4個公共點,則b的取值范圍是()
(A)-734
(B)-734
(C)-12
(D)-694
解 二次函數(shù)圖象y=x2-5x-6在x軸上方圖象沿著x軸翻折到x軸下方,則翻折部分的二次函數(shù)解析式為-y=x2-5x-6,即,y=-x2+5x+6,在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出對應(yīng)二次函數(shù)以及直線圖象,如圖3所示.由圖可知直線y=2x+b在兩條直線之間移動可滿足題意.
當(dāng)其過(6,0)點時,b=-12;當(dāng)直線y=2x+b和二次函數(shù)相切時,將y=x2-5x-6,y=2x+b聯(lián)立整理得到:x2-7x-6-b=0,Δ=49-4×(-6-b)=0,解得b=-734,則滿足題意的b的取值范圍為-734
4 用于解答圓相關(guān)的難題
例4 如圖4,△ABC內(nèi)接于圓O,BC=12,∠A=60°,點D為弧BC上一動點,BE⊥直線OD于點E,當(dāng)點D從B沿弧BC運動到點C時,點E繞過的路徑長為()
(A)83π3. (B)8π3.
(C)43π3.(D)4π3.
解 如圖5,連接OB,設(shè)點M為OB的中點,連接ME,作OH⊥BC于點H.因為OD⊥BE,則∠OEB=90°,則點E在以O(shè)B為直徑的圓上.
當(dāng)點D運動到點C位置時,因為∠A=60°,所以∠BOC=120°,所以∠BOE=60°,因為MO=ME,所以∠BME=120°,因為BC=12,OB=OC,所以BH=6,∠HOB=60°,所以sin∠HOB=BHOB,則OB=43,點E運動軌跡所對的圓心角為360°-120°=240°,則路徑長度為23×43π=83π3,選擇(A)項.