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1试题呈现
本校九年级数学月考试卷中有这样一道选择题:
题目如图1,四边形ABGH,四边形BCFG,四边形CDEF都是正方形.则∠ACH ∠ADH的值为().
A.45°B.60°C.75°D.90°
图1本题综合考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质以及勾股定理等核心知识.此题难度适中,运用数形结合、几何直观的思想得以解决.那么此类问题的深层结构是什么?能否举一反三?笔者愿以此文与各位同仁探讨.
2解法分析
我们知道,网格问题为几何直观提供了有效载体,而且,数学直观基于数学知识和经验的积累.基于这种思路,我们可设正方形的边长为a,然后运用数形结合的思想解决问题,这就是我们求解此题一种方法的“基石”.
因为四边形ABGH、BCFG、CDEF都是正方形.设边长为a,则BH=AB2 AH2=2a,BC=a,BD=2a.因为BCBH=BHBD=12,又∠HBC=∠DBH(公共角),所以△HBC∽△DBH,∠ACH=∠DHB.因为∠ACH ∠ADH=∠DHB ∠ADH=∠ABH=45°,所以选A.
3模型提炼
著名的数学家希尔伯特说过:“一个问题的解决意味着一系列新的问题的诞生.当我们解题成功时,不要忘记提出新的问题,因为还有许多宝藏尚未开发出来.”教师解题不能局限于低效的就题论题的解题习惯,教师若能深入领悟典型题目的编写意图,进行“一题多法的探索、一题多问的发散、一题多变的尝试、多题归一的收敛、多题归一的提炼”的二度开发,这本身就是对解法之间的联系、解题方法本质的深度挖掘,努力追溯问题背景及一般的结论,臻于知其然的化境.
3.1提炼原题结论
通过对上述解法再思考,进行猜想,可得到:
3.3拓展到一般
對问题的一般化探究,不仅能透彻地揭示问题本质,为更具一般性的问题解决建立数学模型,还能让学生从中切实感受到数学化方法在揭示数学规律、解决实际问题中的独特魅力.
事实上,我们可以用三角函数公式,推广到一般情形:
设tanα=a,tanβ=b,则tan(α β)=a b1-ab.如果要想α β=45°,可令a b1-ab=1,经整理、变形,可得公式:(1 a)(1 b)=2.当取不同的a,b的值,可得到无数类似的公式.
特别地,当a=12,b=13,则∠α ∠β=45°,这就是图2、图3的基本图形.对于不同的角度,可以类似处理.
4模型应用
数学教学中要注重对数学模型的抽象与提炼,“模型”是学生学好数学的一种认知策略,在教学中充分利用“数学模型”,从不同角度去思考问题,引导学生会用联系的观点看问题,将相关知识点进行有机整合,串联起来,建立知识网络,形成数学建模能力.因此在解决问题之后,还要通过变化对象的非本质属性,来提高对数学知识的典型运用和迁移运用能力,丰富数学基本思想方法的体会,提高问题结构信息的识别能力和数学知识的合理选择能力,提高分析问题和解决问题的能力.下面采撷几道综合题,如何巧用上述模型解决问题,愿与大家分享、交流.
4.145°角为显性条件举例
例1如图4,直线y=34x 4交x轴于A点,将一块等腰直角三角形纸板的直角顶点置于原点O,另两个顶点M、N恰落在直线y=34x 4上,若N点在第二象限内,则tan∠AON的值为().
A.17B.16
C.15D.18
简解由题意易知,∠MNO=45°,又∠MNO=∠MAO ∠NOA=45°,有tan∠MAO=34和已证公式,求得tan∠AON=17,故选A.
求证:BF=2CF.
简解过点A作AH⊥BC,交BC的于点H(如图8),则AH平分∠BAC,所以∠HAF ∠CAF=45°.因为tan∠CAF=tan∠DAE=DEAE=ADAB=12,所以由已证公式,求得tan∠HAF=13=HFAH=HFBH,进而证得BF=2CF成立.
例5已知抛物线y=ax2 bx c的对称轴为直线x=2,且与x轴交于A、B两点.与y轴交于点C.其中A(1,0),C(0,-3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在抛物线上运动(点P异于点A).
参考文献:
[1]叶纪元.解决一类中考题的利器:旋转、轴对称[J].中学数学教学参考(中旬),2013(6):54-56.
[2]曹嘉兴.挖掘隐含结论提升解题能力[J].中学数学(下),2013(2):63-65.
[3]沈岳夫.巧用45°特殊角妙解综合试题[J].中国数学教育(初中版),2011(7/8):60-64.
[4]沈岳夫.点动图变细分类构圆探求助突破——2016年绍兴市中考压轴题最后一问的思路
突破与解后反思[J].中学数学(初中版),2016(10):64-66.
[5]马先龙.与角平分线有关的一个结论的证明及其运用[J].中学数学杂志(初中版),2016
(10):34-35.
①略;
参考文献:
[1]叶纪元.解决一类中考题的利器:旋转、轴对称[J].中学数学教学参考(中旬),2013(6):54-56.
[2]曹嘉兴.挖掘隐含结论提升解题能力[J].中学数学(下),2013(2):63-65.
[3]沈岳夫.巧用45°特殊角妙解综合试题[J].中国数学教育(初中版),2011(7/8):60-64.
[4]沈岳夫.点动图变细分类构圆探求助突破——2016年绍兴市中考压轴题最后一问的思路
突破与解后反思[J].中学数学(初中版),2016(10):64-66.
[5]马先龙.与角平分线有关的一个结论的证明及其运用[J].中学数学杂志(初中版),2016
(10):34-35.
本校九年级数学月考试卷中有这样一道选择题:
题目如图1,四边形ABGH,四边形BCFG,四边形CDEF都是正方形.则∠ACH ∠ADH的值为().
A.45°B.60°C.75°D.90°
图1本题综合考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质以及勾股定理等核心知识.此题难度适中,运用数形结合、几何直观的思想得以解决.那么此类问题的深层结构是什么?能否举一反三?笔者愿以此文与各位同仁探讨.
2解法分析
我们知道,网格问题为几何直观提供了有效载体,而且,数学直观基于数学知识和经验的积累.基于这种思路,我们可设正方形的边长为a,然后运用数形结合的思想解决问题,这就是我们求解此题一种方法的“基石”.
因为四边形ABGH、BCFG、CDEF都是正方形.设边长为a,则BH=AB2 AH2=2a,BC=a,BD=2a.因为BCBH=BHBD=12,又∠HBC=∠DBH(公共角),所以△HBC∽△DBH,∠ACH=∠DHB.因为∠ACH ∠ADH=∠DHB ∠ADH=∠ABH=45°,所以选A.
3模型提炼
著名的数学家希尔伯特说过:“一个问题的解决意味着一系列新的问题的诞生.当我们解题成功时,不要忘记提出新的问题,因为还有许多宝藏尚未开发出来.”教师解题不能局限于低效的就题论题的解题习惯,教师若能深入领悟典型题目的编写意图,进行“一题多法的探索、一题多问的发散、一题多变的尝试、多题归一的收敛、多题归一的提炼”的二度开发,这本身就是对解法之间的联系、解题方法本质的深度挖掘,努力追溯问题背景及一般的结论,臻于知其然的化境.
3.1提炼原题结论
通过对上述解法再思考,进行猜想,可得到:
3.3拓展到一般
對问题的一般化探究,不仅能透彻地揭示问题本质,为更具一般性的问题解决建立数学模型,还能让学生从中切实感受到数学化方法在揭示数学规律、解决实际问题中的独特魅力.
事实上,我们可以用三角函数公式,推广到一般情形:
设tanα=a,tanβ=b,则tan(α β)=a b1-ab.如果要想α β=45°,可令a b1-ab=1,经整理、变形,可得公式:(1 a)(1 b)=2.当取不同的a,b的值,可得到无数类似的公式.
特别地,当a=12,b=13,则∠α ∠β=45°,这就是图2、图3的基本图形.对于不同的角度,可以类似处理.
4模型应用
数学教学中要注重对数学模型的抽象与提炼,“模型”是学生学好数学的一种认知策略,在教学中充分利用“数学模型”,从不同角度去思考问题,引导学生会用联系的观点看问题,将相关知识点进行有机整合,串联起来,建立知识网络,形成数学建模能力.因此在解决问题之后,还要通过变化对象的非本质属性,来提高对数学知识的典型运用和迁移运用能力,丰富数学基本思想方法的体会,提高问题结构信息的识别能力和数学知识的合理选择能力,提高分析问题和解决问题的能力.下面采撷几道综合题,如何巧用上述模型解决问题,愿与大家分享、交流.
4.145°角为显性条件举例
例1如图4,直线y=34x 4交x轴于A点,将一块等腰直角三角形纸板的直角顶点置于原点O,另两个顶点M、N恰落在直线y=34x 4上,若N点在第二象限内,则tan∠AON的值为().
A.17B.16
C.15D.18
简解由题意易知,∠MNO=45°,又∠MNO=∠MAO ∠NOA=45°,有tan∠MAO=34和已证公式,求得tan∠AON=17,故选A.
求证:BF=2CF.
简解过点A作AH⊥BC,交BC的于点H(如图8),则AH平分∠BAC,所以∠HAF ∠CAF=45°.因为tan∠CAF=tan∠DAE=DEAE=ADAB=12,所以由已证公式,求得tan∠HAF=13=HFAH=HFBH,进而证得BF=2CF成立.
例5已知抛物线y=ax2 bx c的对称轴为直线x=2,且与x轴交于A、B两点.与y轴交于点C.其中A(1,0),C(0,-3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P在抛物线上运动(点P异于点A).
参考文献:
[1]叶纪元.解决一类中考题的利器:旋转、轴对称[J].中学数学教学参考(中旬),2013(6):54-56.
[2]曹嘉兴.挖掘隐含结论提升解题能力[J].中学数学(下),2013(2):63-65.
[3]沈岳夫.巧用45°特殊角妙解综合试题[J].中国数学教育(初中版),2011(7/8):60-64.
[4]沈岳夫.点动图变细分类构圆探求助突破——2016年绍兴市中考压轴题最后一问的思路
突破与解后反思[J].中学数学(初中版),2016(10):64-66.
[5]马先龙.与角平分线有关的一个结论的证明及其运用[J].中学数学杂志(初中版),2016
(10):34-35.
①略;
参考文献:
[1]叶纪元.解决一类中考题的利器:旋转、轴对称[J].中学数学教学参考(中旬),2013(6):54-56.
[2]曹嘉兴.挖掘隐含结论提升解题能力[J].中学数学(下),2013(2):63-65.
[3]沈岳夫.巧用45°特殊角妙解综合试题[J].中国数学教育(初中版),2011(7/8):60-64.
[4]沈岳夫.点动图变细分类构圆探求助突破——2016年绍兴市中考压轴题最后一问的思路
突破与解后反思[J].中学数学(初中版),2016(10):64-66.
[5]马先龙.与角平分线有关的一个结论的证明及其运用[J].中学数学杂志(初中版),2016
(10):34-35.