【摘要】動點(diǎn)問題涵蓋了多方面的初中數(shù)學(xué)知識,掌握動點(diǎn)問題的關(guān)鍵解題步驟,有助于促進(jìn)學(xué)生對動點(diǎn)問題的理解與應(yīng)用.本文通過研究初中“動點(diǎn)問題”的解題方法和策略,以期幫助學(xué)生提高解決實(shí)際問題的能力.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);動點(diǎn)問題;解題策略
1 引言
動點(diǎn)問題通常涉及平面幾何和運(yùn)動規(guī)律的結(jié)合,解決動點(diǎn)問題的關(guān)鍵是理解和應(yīng)用物體的運(yùn)動規(guī)律,推導(dǎo)出與物體運(yùn)動相關(guān)的數(shù)學(xué)關(guān)系.
2 初中“動點(diǎn)問題”解題突破策略
2.1 聯(lián)系生活理清解題思路
例1 現(xiàn)有E、F、G三地,三地之間的距離相等,為60km,E、F、G三地之間圍繞構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,現(xiàn)在A騎自行車從E地出發(fā)前往F地,速度為20km/h,同時(shí)B騎電動車從G地出發(fā)前往E地,速度為30km/h,如圖1所示.請問,A、B兩人在騎行過程中能否形成等邊三角形EAB,如果可以,請問需要多久,如果不可以,請分析理由.
解析 設(shè)A、B兩人出發(fā)經(jīng)過t小時(shí)之后,能夠形成,則EA=EB=AB.
根據(jù)EA=20t,EB=60-30t,
有20t=60-30t.
計(jì)算得到:t=1.2.
即A、B兩人同時(shí)出發(fā),經(jīng)過1.2小時(shí)后,能夠形成等邊三角形EAB.
2.2 借助函數(shù)靈活解題思維
例2 直線y=-23x+c,與x軸相交于點(diǎn)M,與y軸相交于點(diǎn)N,M的坐標(biāo)為(3,0),并且二次函數(shù)y=-43x2+bx+c與y軸也相交于點(diǎn)N,與x軸相交于點(diǎn)M,如圖2所示.點(diǎn)D(k,0)為x軸上的一個(gè)動點(diǎn),在OM之間移動,過點(diǎn)D作垂直于x軸的一條直線,此時(shí)與MN相交于點(diǎn)E,與二次函數(shù)相交于點(diǎn)C,假設(shè)△CNE與△EDM相似,求D點(diǎn)的坐標(biāo).
解析 由直線y=-23x+c經(jīng)過點(diǎn)M(3,0),
得出c=2.進(jìn)行可以得出二次函數(shù)的解析式為y=-43x2+103x+2.
借助一次函數(shù)與二次函數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)的表示,可以得出點(diǎn)E的坐標(biāo)為(k,-23k+2),
點(diǎn)C的坐標(biāo)為(k,-43k2+103k+2).
根據(jù)△CNE與△EDM相似,
得出∠NCE=∠MDE=90°或∠CNE=∠MDE=90°.
因?yàn)镈(k,0),當(dāng)∠CNE=90°時(shí),過點(diǎn)C作CF垂直于y軸于點(diǎn)F,
則∠CNF+∠NCF=90°,CF=k,
NF=-43k2+103k+2-2=-43k2+103k,
因?yàn)椤螩NE=90°,
所以∠CNF+∠MNO=90°,
所以△CFN與△NOM相似,CFON=NFOM,
故k2=-43k2+103k3,
解得k=118.
當(dāng)∠NCE=90°時(shí),NC垂直于DC,故點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為2,
則-43k2+103k+2=2,得k=52.
所以D點(diǎn)坐標(biāo)為(118,0)或(52,0).
2.3 特殊圖形構(gòu)建解題方法
例3 如圖3所示,直角三角形ABC的點(diǎn)A、C分別位于直線坐標(biāo)系y軸、x軸上,其中∠ACB=
90°,∠CAB=60°,點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別為(0,1),(1,0),現(xiàn)在有一動點(diǎn)P,并且P點(diǎn)不與A點(diǎn)重合,構(gòu)建△PBC,使△PBC≌△ABC,求P點(diǎn)的坐標(biāo).
解析 第一種情況:如圖4所示,構(gòu)建△PBC,此時(shí)△ABC與△PBC全等,過P點(diǎn)作PM⊥x軸.得出AC=CP,∠ACO=∠CAO=∠PCM=∠MPC=45°,△PMC≌△AOC.P點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,-1).
第二種情況:如圖5所示,作CP平行于AB,且CP與AB相等,此時(shí)連接BP得到△PCB≌△ABC,
得出∠BCP=∠CBA=30°.
過P點(diǎn)作PM⊥x軸,
∠BCM=∠BCP+∠PCM=30°+∠PCM=45°,
所以∠PCM=15°.在x軸上尋找一點(diǎn)N,要求CN=PN,△PCN為等腰三角形,
∠PCN=∠NPC=15°,
所以∠PNM=∠PCN+∠NPC=30°.
設(shè)PM=x,
則PN=2x,MN=3x,
在△CPM中CP2=CM2+PM2,
所以222=x2+2x+3x2.
x=3-1,
所以O(shè)M=OC+CM=2+3,
所以P點(diǎn)的坐標(biāo)為(2+3,3-1).
第三種情況:如圖6,在第二種情況的基礎(chǔ)上,作關(guān)于BC的對稱點(diǎn)P,
此時(shí)△ABC與△PCB全等,
以得出PC=BA=22,
∠PCM=75°,∠CPM=15°,
由勾股定理
可得CM=3-1,PM=3+1,
所以P點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,3+1) .
3 結(jié)語
綜上所述,在動點(diǎn)問題的解題教學(xué)中,教師要綜合運(yùn)用不同的方法,簡化動點(diǎn)問題的解題步驟,引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的解題技巧.
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