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【中图分类号】G633.6
"知此知彼,百战不殆。"运动类试题是各地中考综合题中的常客。在此本人浅谈运动类试题创设的特点,及平时教学运动类试题中所采取的一些策略。
一、运动类试题的创设特点
初中数学运动类试题的创设,无非通过:创设⑴点动,⑵线动,⑶形动。从而引起线段,角度,周长,面积,图形的形状等的变化。其实线动,形动实质还是点动。
⑴点动。
例1.(动点在直线上)(2006年泉州市质检)(8分)如图,已知O为原点,点A的坐标为(4,3),⊙A的半径为2.过A作直线l平行于x轴,点P在直线l上运动.
⑴当点P在⊙A上时,请你直接写出它的坐标;
⑵设点P的横坐标为12,试判断直线OP与⊙A的位置关系,并说明理由.
点评:本题通过创设点P在直线l上运动,巧妙地考查了三角形相似,及直线OP与⊙A的位置关系等知识.
例2.(动点在矩形上)(13分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(4,0)、(4,3),动点M、N分别从点O、B同时出发,以每小时1个单位的速度运动,其中点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动,过点N作NP⊥BC交AC于点P,连结MP.
(1)直接写出OA的长度;
(2)试说明△CPN∽△CAB的理由;
(3)试探究在两点的运动过程中,△MPA的面积是否存在着最大值?若不存在,请说明理由;若存在,则求出此时运动了多少小时,并求出△MPA面积的最大值.
点评:本题通过创设点在线段上运动,考查了三角形相似的知识,并巧妙地通过变化中的△MPA的面积考查了二次函数的增减性.
例3(动点在二次函数图像上)(2010年泉州中考)(14分)如图所示,已知抛物线的图象与y轴相交于点B(0,1),点C(m,n)在该抛物线图象上,且以BC为直径的⊙M恰好经过顶点A.
(1)求k的值;
(2)求点C的坐标;
(3)若点P的纵坐标为t,且点P在该抛物线的对称轴l上运动,试探索:
①当S1 ②当取何值时,点P在⊙M上.(写出t的值即可)
点评:本题通过创设点C在二次函数图像上运动,把相似三角形的典型图形巧妙地蕴含在图中,考查了相似三角形,方程,含绝对值的不等式,点与圆等知识.
⑵线动。
例4(2008泉州中考)如图:⊙O1、⊙O2、⊙O3、⊙O4的半径都为1,其中⊙O1与⊙O2外切,⊙O2、⊙O3、⊙O4两两外切,并且O1、O2、O3三点在同一直线上。
(1)请直接写出O2O4的长;
(2)若⊙O1沿图中箭头所示方向在⊙O2的圆周上滚动,最后⊙O1滚动到⊙O4的位置上,试求在上述滚动过程中圆心O1移动的距离(精确到0.01)。
点评:本题通过创设⊙O1沿图中箭头所示方向在⊙O2的圆周上滚动,求在上述滚动过程中圆心O1移动的距离,其本质线段O1O2绕点O2旋转,从而考查弧长。把线动隐藏在形动中。
⑶形动。
例5(三角形的平移).(2007年泉州市质检)如图①,在6×12的方格纸MNEF中,每个小正方形的边长都是1。Rt△ABC的顶点C与N重合,两直角边AC、BC分别在MN、NE上,且AC=3,BC=2。现Rt△ABC以每秒1个单位长的速度向右平移,当点B移动至点E时,Rt△ABC停止移动。
(1)请你在答题卡所附的6×12的方格纸①中,画出Rt△ABC向右平移4秒时所在的图形;
(2)如圖②,在Rt△ABC向右平移的过程中,△ABF能否成为直角三角形?如果能,请求出相应的时间t;如果不能,请简要说明理由;
(3)如图②,在Rt△ABC向右平移的过程中(不包括平移的开始与结束时刻),其外接圆与直线AF、直线BF分别有哪几种位置关系?请直接写出这几种位置关系及所对应的时间t的范围(不必说理)。
点评:本题通过创设Rt△ABC的平移从而引起△ABF的形状变化,通过讨论△ABF能否成为直角三角形,巧妙地考查了相似三角形,勾股定理.并考查了圆与直线的知识.
例6(平行四边形的平移).(2010年福州中考)如图,在△ABC中,∠C=45°,BC=10,高AD=8,矩形EFPQ的一边PQ在BC边上,E、F两点分别在AB、AC上,AD交EF于点H。
(1)求证:;
(2)设EF=x,当x为何值时,矩形EFPQ的面积最大?并求其最大值;
(3)当矩形EFPQ的面积最大时,该矩形EFPQ以每秒1个单位的速度沿射线QC匀速运动(当点Q与点C重合时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式。
点评: 本图形是相似三角形中一个典型的图形. 本题通过创设矩形EFPQ动起来,利用矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积,巧妙地考查了分类讨论思想,相似三角形,锐角三角函数等知识.平常之中不平凡。本题也给我们改造例习题一个极大的启发。
例7(抛物线与圆的平移).(2011年泉州中考题第26题) (14分)如图1,在第一象限内,直线y=mx与过点B(0,1)且平行于x轴的直线l相交于点A,半径为r的⊙Q与直线y=mx、x轴分别相切于点T、E,且与直线l分别交于不同的M、N两点.
(1)当点A的坐标为(,p)时,
①填空:p=__________,m=__________,∠AOE=__________; ②如图2,连结QT、QE,QE交MN于F,当r=2时,试说明:以T、M、E、N为顶点的四边形是等腰梯形;
(2)在图1中,连结EQ并延长交⊙Q于点D,试探索:对m、r的不同取值,
经过M、D、N三点的抛物线y=ax2+bx+c,a的值会变化吗?
若不变,求出a的值;若变化,请说明理由.
点评:对于第(2)的解答,很多同学对此无从下手,
其实把抛物线y=ax2+bx+c的图象通过平移到y=ax2+k的位置.
将问题转化为:点D在y轴上,点M、N在x轴上进行探索(如图4)
由图形的对称性可得抛物线顶点D(0,2r-1),设y=ax2+2r-1,再利用相似求出线段OM=,得点M(-,0),最后把点M代入y=ax2+2r-1从而得解a=-1。
例8(图形的旋转).(2009甘肃省庆阳市)如图,在平面直角坐标系中,将一块腰长为的等腰直角三角板ABC放在第二象限,且斜靠在两坐标轴上,直角顶点C的坐标为(-1,0),点B在抛物线y=ax 2+ax-2上.
(1)点A的坐标为_____________,点B的坐标为_____________;
(2)抛物线的关系式为________________________;
(3)设(2)中抛物线的顶点为D,求△DBC的面积;
(4)将三角板ABC绕顶点A逆时针方向旋转90°,到达△AB′C′ 的位置.请判断点B ′、C ′ 是否在(2)中的抛物线上,并说明理由。
点评:本题把学生所熟悉三角板放到平面直角坐标,通过旋转巧妙地考查了三角全等,一次函数,二次函数等知识。
二、运动类试题的教学策略
在这十几年的教学中,我一直在思考怎样提高运动类试题的教学效果?以下是本人在平时教学中所采取一些策略:
1.过好基础关。
"磨刀不误砍柴工"。在平时的教学中我注重磨好"相似三角形","勾股定理","解直角三角形"这三把刀。因为三把刀是"形"转化"数"的重要工具。
2.化动为静。
化动为静本质就是化变为不变。化变为不变的关键在于通过列代数式来达到化动为静.如例2第(3)小题关键在于把决定△MPA的面积的线段MA及MA边上的高的代数式列出来。又如例3.中的动点C在二次函数图像上,可设为C(x,),从而达到化动为静。
3.化抽象为形象。
对于运动类试题,如例6(平行四边的平移)(2010年福州中考),对于第(3)小步的解答我先让学生先用半透明的纸张画一個全等的长方形,再让半透明的长方形平移,从而形象的得知重叠部分的形状分别为①五边形,②梯形,③三角形,再画出相应的图形,达到化抽象为形象。如下图:
4.化陌生为熟悉。
所谓化陌生为熟悉.把一些较陌生题目,转化为我们所熟悉题型或图形。如例3,例5的第二小题的解答,都可以转化为"山型"的典型的相似图形得以解答。
总之,在平时运动类试题地教学中,尽量让学生"做一题,通一类,懂一片"。让学生实实在在地增长观察问题,发现问题,分析问题,解决问题的能力。
"知此知彼,百战不殆。"运动类试题是各地中考综合题中的常客。在此本人浅谈运动类试题创设的特点,及平时教学运动类试题中所采取的一些策略。
一、运动类试题的创设特点
初中数学运动类试题的创设,无非通过:创设⑴点动,⑵线动,⑶形动。从而引起线段,角度,周长,面积,图形的形状等的变化。其实线动,形动实质还是点动。
⑴点动。
例1.(动点在直线上)(2006年泉州市质检)(8分)如图,已知O为原点,点A的坐标为(4,3),⊙A的半径为2.过A作直线l平行于x轴,点P在直线l上运动.
⑴当点P在⊙A上时,请你直接写出它的坐标;
⑵设点P的横坐标为12,试判断直线OP与⊙A的位置关系,并说明理由.
点评:本题通过创设点P在直线l上运动,巧妙地考查了三角形相似,及直线OP与⊙A的位置关系等知识.
例2.(动点在矩形上)(13分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(4,0)、(4,3),动点M、N分别从点O、B同时出发,以每小时1个单位的速度运动,其中点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动,过点N作NP⊥BC交AC于点P,连结MP.
(1)直接写出OA的长度;
(2)试说明△CPN∽△CAB的理由;
(3)试探究在两点的运动过程中,△MPA的面积是否存在着最大值?若不存在,请说明理由;若存在,则求出此时运动了多少小时,并求出△MPA面积的最大值.
点评:本题通过创设点在线段上运动,考查了三角形相似的知识,并巧妙地通过变化中的△MPA的面积考查了二次函数的增减性.
例3(动点在二次函数图像上)(2010年泉州中考)(14分)如图所示,已知抛物线的图象与y轴相交于点B(0,1),点C(m,n)在该抛物线图象上,且以BC为直径的⊙M恰好经过顶点A.
(1)求k的值;
(2)求点C的坐标;
(3)若点P的纵坐标为t,且点P在该抛物线的对称轴l上运动,试探索:
①当S1
点评:本题通过创设点C在二次函数图像上运动,把相似三角形的典型图形巧妙地蕴含在图中,考查了相似三角形,方程,含绝对值的不等式,点与圆等知识.
⑵线动。
例4(2008泉州中考)如图:⊙O1、⊙O2、⊙O3、⊙O4的半径都为1,其中⊙O1与⊙O2外切,⊙O2、⊙O3、⊙O4两两外切,并且O1、O2、O3三点在同一直线上。
(1)请直接写出O2O4的长;
(2)若⊙O1沿图中箭头所示方向在⊙O2的圆周上滚动,最后⊙O1滚动到⊙O4的位置上,试求在上述滚动过程中圆心O1移动的距离(精确到0.01)。
点评:本题通过创设⊙O1沿图中箭头所示方向在⊙O2的圆周上滚动,求在上述滚动过程中圆心O1移动的距离,其本质线段O1O2绕点O2旋转,从而考查弧长。把线动隐藏在形动中。
⑶形动。
例5(三角形的平移).(2007年泉州市质检)如图①,在6×12的方格纸MNEF中,每个小正方形的边长都是1。Rt△ABC的顶点C与N重合,两直角边AC、BC分别在MN、NE上,且AC=3,BC=2。现Rt△ABC以每秒1个单位长的速度向右平移,当点B移动至点E时,Rt△ABC停止移动。
(1)请你在答题卡所附的6×12的方格纸①中,画出Rt△ABC向右平移4秒时所在的图形;
(2)如圖②,在Rt△ABC向右平移的过程中,△ABF能否成为直角三角形?如果能,请求出相应的时间t;如果不能,请简要说明理由;
(3)如图②,在Rt△ABC向右平移的过程中(不包括平移的开始与结束时刻),其外接圆与直线AF、直线BF分别有哪几种位置关系?请直接写出这几种位置关系及所对应的时间t的范围(不必说理)。
点评:本题通过创设Rt△ABC的平移从而引起△ABF的形状变化,通过讨论△ABF能否成为直角三角形,巧妙地考查了相似三角形,勾股定理.并考查了圆与直线的知识.
例6(平行四边形的平移).(2010年福州中考)如图,在△ABC中,∠C=45°,BC=10,高AD=8,矩形EFPQ的一边PQ在BC边上,E、F两点分别在AB、AC上,AD交EF于点H。
(1)求证:;
(2)设EF=x,当x为何值时,矩形EFPQ的面积最大?并求其最大值;
(3)当矩形EFPQ的面积最大时,该矩形EFPQ以每秒1个单位的速度沿射线QC匀速运动(当点Q与点C重合时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式。
点评: 本图形是相似三角形中一个典型的图形. 本题通过创设矩形EFPQ动起来,利用矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积,巧妙地考查了分类讨论思想,相似三角形,锐角三角函数等知识.平常之中不平凡。本题也给我们改造例习题一个极大的启发。
例7(抛物线与圆的平移).(2011年泉州中考题第26题) (14分)如图1,在第一象限内,直线y=mx与过点B(0,1)且平行于x轴的直线l相交于点A,半径为r的⊙Q与直线y=mx、x轴分别相切于点T、E,且与直线l分别交于不同的M、N两点.
(1)当点A的坐标为(,p)时,
①填空:p=__________,m=__________,∠AOE=__________; ②如图2,连结QT、QE,QE交MN于F,当r=2时,试说明:以T、M、E、N为顶点的四边形是等腰梯形;
(2)在图1中,连结EQ并延长交⊙Q于点D,试探索:对m、r的不同取值,
经过M、D、N三点的抛物线y=ax2+bx+c,a的值会变化吗?
若不变,求出a的值;若变化,请说明理由.
点评:对于第(2)的解答,很多同学对此无从下手,
其实把抛物线y=ax2+bx+c的图象通过平移到y=ax2+k的位置.
将问题转化为:点D在y轴上,点M、N在x轴上进行探索(如图4)
由图形的对称性可得抛物线顶点D(0,2r-1),设y=ax2+2r-1,再利用相似求出线段OM=,得点M(-,0),最后把点M代入y=ax2+2r-1从而得解a=-1。
例8(图形的旋转).(2009甘肃省庆阳市)如图,在平面直角坐标系中,将一块腰长为的等腰直角三角板ABC放在第二象限,且斜靠在两坐标轴上,直角顶点C的坐标为(-1,0),点B在抛物线y=ax 2+ax-2上.
(1)点A的坐标为_____________,点B的坐标为_____________;
(2)抛物线的关系式为________________________;
(3)设(2)中抛物线的顶点为D,求△DBC的面积;
(4)将三角板ABC绕顶点A逆时针方向旋转90°,到达△AB′C′ 的位置.请判断点B ′、C ′ 是否在(2)中的抛物线上,并说明理由。
点评:本题把学生所熟悉三角板放到平面直角坐标,通过旋转巧妙地考查了三角全等,一次函数,二次函数等知识。
二、运动类试题的教学策略
在这十几年的教学中,我一直在思考怎样提高运动类试题的教学效果?以下是本人在平时教学中所采取一些策略:
1.过好基础关。
"磨刀不误砍柴工"。在平时的教学中我注重磨好"相似三角形","勾股定理","解直角三角形"这三把刀。因为三把刀是"形"转化"数"的重要工具。
2.化动为静。
化动为静本质就是化变为不变。化变为不变的关键在于通过列代数式来达到化动为静.如例2第(3)小题关键在于把决定△MPA的面积的线段MA及MA边上的高的代数式列出来。又如例3.中的动点C在二次函数图像上,可设为C(x,),从而达到化动为静。
3.化抽象为形象。
对于运动类试题,如例6(平行四边的平移)(2010年福州中考),对于第(3)小步的解答我先让学生先用半透明的纸张画一個全等的长方形,再让半透明的长方形平移,从而形象的得知重叠部分的形状分别为①五边形,②梯形,③三角形,再画出相应的图形,达到化抽象为形象。如下图:
4.化陌生为熟悉。
所谓化陌生为熟悉.把一些较陌生题目,转化为我们所熟悉题型或图形。如例3,例5的第二小题的解答,都可以转化为"山型"的典型的相似图形得以解答。
总之,在平时运动类试题地教学中,尽量让学生"做一题,通一类,懂一片"。让学生实实在在地增长观察问题,发现问题,分析问题,解决问题的能力。