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图形与几何问题一直是初中数学学习的重点和难点。在众多几何问题中,以圆为背景考查的试题则更具有综合性。当圆与三角形、四边形等图形结合时还加入了图形运动,众多同学会感觉很困难,无从下手。下面结合例题对两类动圆问题进行剖析。
一、看得见的圆在动,看不见的位置在变
例1 如图1,已知射线DE与x轴和y轴分别交于点D(3,0)和点E(0,4)。动点C从点M(5,0)出发,以1个单位长度/秒的速度沿x轴向左做匀速运动,与此同时,动点P从点D出发,也以1个单位长度/秒的速度沿射线DE的方向做匀速运动。设运动时间为t秒。
(1)请用含t的代数式分别表示出点C与点P的坐标。
(2)以点C为圆心、[12t]个单位长度为半径的圆,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),连接PA、PB。
①当⊙C与射线DE有公共点时,求t的取值范围;
②当△PAB为等腰三角形时,求t的值。
【分析】第(1)问是为第(2)问服务的,用t表示点C、P的坐标,实际上是用含t的代数式来表示两点到坐标轴的距离。第(2)问首先要有一種“遇动会变、分类相随”的意识。这样的分类在条件中是可以捕捉到信息的,比如“当△PAB为等腰三角形时”。这种说法对等腰三角形没有指明要素关系,即不知道哪两边是腰。因而,在具有分类意识的情况下,我们对动圆状态的研究就要细致,让圆慢慢地动,寻找静的临界时刻。
【分析】第(1)问以小明的作法为基础考查菱形的证明,需要同学们先理解作法,再结合菱形的判定定理进行逻辑推理证明。第(2)问是沿着小明的思路进一步探索菱形的个数与点D的位置关系。在探索过程中,同学们首先要借助直观想象发现点E在以点D为圆心、DG为半径的动圆上,因此,菱形的个数一方面受动圆与线段AB的交点情况的制约,另一方面受AB长度的制约,考查思维的全面性。
(作者单位:江苏省南京市第二十九中学初中部)
一、看得见的圆在动,看不见的位置在变
例1 如图1,已知射线DE与x轴和y轴分别交于点D(3,0)和点E(0,4)。动点C从点M(5,0)出发,以1个单位长度/秒的速度沿x轴向左做匀速运动,与此同时,动点P从点D出发,也以1个单位长度/秒的速度沿射线DE的方向做匀速运动。设运动时间为t秒。
(1)请用含t的代数式分别表示出点C与点P的坐标。
(2)以点C为圆心、[12t]个单位长度为半径的圆,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),连接PA、PB。
①当⊙C与射线DE有公共点时,求t的取值范围;
②当△PAB为等腰三角形时,求t的值。
【分析】第(1)问是为第(2)问服务的,用t表示点C、P的坐标,实际上是用含t的代数式来表示两点到坐标轴的距离。第(2)问首先要有一種“遇动会变、分类相随”的意识。这样的分类在条件中是可以捕捉到信息的,比如“当△PAB为等腰三角形时”。这种说法对等腰三角形没有指明要素关系,即不知道哪两边是腰。因而,在具有分类意识的情况下,我们对动圆状态的研究就要细致,让圆慢慢地动,寻找静的临界时刻。
【分析】第(1)问以小明的作法为基础考查菱形的证明,需要同学们先理解作法,再结合菱形的判定定理进行逻辑推理证明。第(2)问是沿着小明的思路进一步探索菱形的个数与点D的位置关系。在探索过程中,同学们首先要借助直观想象发现点E在以点D为圆心、DG为半径的动圆上,因此,菱形的个数一方面受动圆与线段AB的交点情况的制约,另一方面受AB长度的制约,考查思维的全面性。
(作者单位:江苏省南京市第二十九中学初中部)