试论以静制动

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  摘要:动点问题指的是坐标系或平面几何图形中的一个点进行变化的问题,一般是应用题的最后一问,属于比较难的题目,而近年来动点问题有越来越基础化的趋势,开始出现在填空题和选择题中,所以教师在动点问题教学中一定要格外重视,让每一名学生了解解题原理,明确解题思路,用“以静制动”的思路来解决此类问题。本文从三种题型角度进行举例和阐述,以求各位教师能够更加高效地进行教学,望给予教师参考。
  关键词:以静制动;初中数学;动点问题;举例
  引言:“以静制动”指的是以理论知识为基础,举一些实际的、简单易懂的例子,让学生初步理解定义,然后教师再将题目代入,以便学生能够更好地理解。在动点问题教学过程中,我们教师要抓住题目思路的基本点,即点在运动中达到的特殊位置,从而让学生能够顺利展开空间想象能力,进而有思考和分析的过程,有了关键的解题点,动点问题将迎刃而解。
  一、动点问题的题型和解题注意事项
  动点问题的归根到底是几何问题,学生必须要理解几何图形的基本性质,并且能够很好地运用起来,才能进行进一步的探讨[1]。动点问题涉及的图形一般是四边形和三角形,常见的运用到题目中的图形有平行四边形、菱形、矩形、正方形。动点问题的解题要注意以下几点:①设出未知数,动点问题可能求点运动的时间,也有可能求点运动的长度,学生要根据未知量设置相应的未知数,以便进行接下来的计算;②找等量关系,等量关系一般指的是边长相同、速度×时间=距离、中点平分线段等,在解题过程中学生要善于挖掘这些信息,多运用方程解决问题;③分类讨论,因为一些题目不会直接说出点的运动方向,所以需要分类讨论点的运动情况,很多学生会掉进题目的陷阱,只考虑了一种运动情况,教师在教学过程中要格外注意[2]。
  二、动点问题的举例和分析
  1. 平行四边形的动点问题
  【例】四边形ABCD是菱形,P是边AD上的点,点P从点A出发,沿射线AD运动,速度是1厘米/秒,Q是边BC上的点,点Q从点B出发,沿射线BC运动,速度是2厘米/秒,BC的长度是5厘米.
  (1)已知∠B是60°,连接PQ,设点G是BD的中点,当PQ经过点G时,求证:△DGP≌△BGQ;
  (2)设两个动点P,Q的运动时间是t,当四边形ACFE是平行四边形时,求出t的值.
  【分析】第(1)问是比较基础的平行和全等三角形问题,根据BG=DG、AD∥BC、∠DPG=∠BQG,运用“角角边”定则就可以得出两个三角形是全等三角形。第(2)问就涉及到上文提到的分类讨论,因为Q的运动方向没有明确给出,所以Q可能在C的左侧,也有可能在C的右侧,当图形是平行四边形时,AP=CQ,根据这个等式列方程,最后求出答案。解第(2)问时运用了平行四边形的对边相等的特征。
  2. 菱形的动点问题
  【例】如图,在等边△ABC中,∠B是直角,∠A=60°,边CA长60厘米,点M是边CA上的一个动点,它从点C出发,沿CA方向以6厘米/秒的速度匀速向点A運动,与此同时,点P是边AB上的一个动点,它从点A出发,沿AB方向以3厘米/秒的速度匀速向点B运动,两个动点若有其中任意一个点停下,那么另一个点也立即终止运动.过点M作MQ⊥BC于点Q,连接MP,PQ.
  (1)设两个动点P,M的运动时间是t,并且t小于等于10秒,求出t的值,使四边形AMQP成为菱形;
  (2)求出t的值,使△MPQ为直角三角形.
  【分析】第(1)问涉及到平行四边形的证明、菱形的特征,若四边形APQD是菱形,那么AP=AM,可以列出方程60-6t=3t,解方程回答问题。第(2)问涉及到分类讨论,三角形分为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,当P点运动到某一个位置时,△MPQ是特殊的直角三角形,三个顶点都有可能是直角点,需要分类说明,这道题考查了直角三角形的性质,用方程可以得出最后的结果。
  3. 矩形的动点问题
  【例】如图,在矩形ABCD中,AB= 2cm BC= 4cm点P从点D出发向点A运动,运动到点A即停止;同时点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P,Q的速度都是1cm/s,连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts.
  (1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形;
  (2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形.
  【分析】这道题涉及到矩形和菱形的特征,即矩形的对边相等,菱形的四条边相等,对角线互相垂直,所以第(1)问可得方程t=4-t,解方程回答问题,第(2)问可根据勾股定理,列方程√2?+t?=4-t,解方程回答问题。
  结束语:虽然动点问题有一个固定的思考方向,但是具体的解题思路还是各有不同,所以教师要督促学生们将新的动点问题题型记录下来,经常拿出来练习,这样才能用灵活的思路面对有可能出现的各种题型。我们教师教给学生对不是题目的答案,而是数学的思维方式,只有培养出学生的数学思维,才能提高他们的数学素质,让他们用更加完善的思维面对今后的学习。
  参考文献:
  [1].何华萍. 画图 转化 讨论——例谈初中数学"动点问题"的解题指导策略[J]. 数学教学通讯,2020(5):87-88.
  [2].系艳清. 探索一类动点轨迹问题的解决方法[J]. 数学通讯,2020(3):15-18.
  重庆市涪陵第十四中学校 重庆市涪陵 408000
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