先判斷 再說理 考思想 重素養(yǎng)

蔡際紅

近幾年中考試題中出現(xiàn)了一種判斷推理題，這種題型的特征是先對所給題目環(huán)境進(jìn)行閱讀判斷，然后說理分析.

例1 閱讀下列解題過程：已知a、b、c是△ABC的三邊，且滿足a2c2-b2c2=a4-b4，試判斷△ABC的形狀.

解：∵a2c2-b2c2=a4-b4，①

∴c2（a2-b2）=（a2+b2）（a2-b2），②

∴c2=a2+b2，③

∴△ABC是直角三角形.

問：（1）上述解題過程，從哪一步開始出現(xiàn)錯誤？該步的代號為 .

（2）錯誤的原因為 .

（3）本題的正確結(jié)論為 .

【分析】等式兩邊同乘或除以一個不為零的數(shù)，等式依然成立.第③步等式兩邊同除以代數(shù)式a2-b2，而它的值可為0，故出錯.

解：（1）第③步出現(xiàn)錯誤；

（2）代數(shù)式a2-b2的值可能為0；

（3）∵a2c2-b2c2=a4-b4，

∴c2（a2-b2）=（a2+b2）（a2-b2），

∴（a2-b2）（c2-a2-b2）=0，

∴a2-b2=0或c2-a2-b2=0.

∴a=b或c2=a2+b2.

所以三角形為等腰三角形或直角三角形.

【點評】利用等式的性質(zhì)解題時，一定要注意成立的條件.遇見此類問題時要分類討論，防止出錯.

例2 （2016·衡陽）如圖1，已知A，B是反比例函數(shù)y=[kx]（k>0，x>0）圖像上的兩點，BC∥x軸，交y軸于點C，動點P從坐標(biāo)原點O出發(fā)，沿O→A→B→C（圖中“→”所示路線）勻速運動，終點為C，過P作PM⊥x軸，垂足為M.設(shè)三角形OMP的面積為S，P點運動時間為t，則S關(guān)于t的函數(shù)圖像大致為（ ）.

【分析】結(jié)合點P的運動，將點P的運動路線分成O→A、A→B、B→C三段位置來進(jìn)行分析，三角形OMP面積的計算方式不同，通過函數(shù)變化的特點分析出面積變化的趨勢，從而得到答案.

解：設(shè)∠AOM=α，點P運動的速度為a，

①當(dāng)點P從點O運動到點A的過程中，S=[at?cosα?at?sinα2]=[12]a2sinα?cosα?t2，由于α及a均為常量，從而可知本段圖像應(yīng)為拋物線，且S隨著t的增大而增大；

②當(dāng)點P從A運動到B時，由反比例函數(shù)性質(zhì)可知△OPM的面積為[12]k，保持不變；

③當(dāng)點P從B運動到C過程中，OM的長在減少，△OPM的高與在B點時相同，故本段圖像應(yīng)該為一次函數(shù)的圖像.故選A.

【點評】本題是運動變化中圖形的面積問題.考查一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)的性質(zhì).對函數(shù)概念的考查較深刻，對函數(shù)的性質(zhì)考查入木三分.

例3 （1）探究新知：如圖2，已知△ABC與△ABD的面積相等，試判斷AB與CD的位置關(guān)系，并說明理由.

（2）結(jié)論應(yīng)用：

①如圖3，點M、N在反比例函數(shù)y=[kx]（k>0，x>0）的圖像上，過點M作ME⊥y軸，過點N作NF⊥x軸，垂足分別為E、F.MN∥EF成立嗎？為什么？

②如圖4，若①中的其他條件不變，點M、N分別在雙曲線的兩支上，請判斷GH與EF是否平行.

【分析】分別過點C，D，作CG⊥AB，DH⊥AB，垂足為G，H，根據(jù)CG∥DH，得到△ABC與△ABD同底，而兩個三角形的面積相等，因而CG=DH，可以證明四邊形CGHD為矩形，AB∥CD.判斷MN與EF是否平行，根據(jù)（1）中的結(jié)論轉(zhuǎn)化為證明S△EFM=S△EFN即可.

解：（1）分別過點C，D，作CG⊥AB，DH⊥AB，垂足為G，H，則∠CGA=∠DHB=90°.

∴CG∥DH.

∵△ABC與△ABD的面積相等，

∴CG=DH.

∴四邊形CGHD為平行四邊形.

∴AB∥CD.

（2）①證明：連接MF，NE，如圖6.設(shè)點M的坐標(biāo)為（x1，y1），點N的坐標(biāo)為（x2，y2）.

∵點M，N在反比例函數(shù)y=[kx]（k>0）的圖像上，∴x1·y1=x2·y2=k.

∵M(jìn)E⊥y軸，NF⊥x軸，∴OE=y1，OF=x2.

∴S△EFM=[12]?EM?OE=[12]x1y1=[12]k，

同理S△EFN=[12]k，∴S△EFM=S△EFN，由（1）中的結(jié)論可知：MN∥EF.

②證明：連接FM、EN、MN，如圖7.同（2）可證MN∥EF，同法可證GH∥MN，故EF∥GH.

【點評】這是一個幾何問題，考查推理與判斷.第一問是整個問題的基礎(chǔ)，其方法和結(jié)論對后面的解題具有提示與引領(lǐng)示范作用，是后面類比研究的靈魂.第二問中，位置不同了，需借助等量代換，轉(zhuǎn)化與化歸；思想、方法相同，面積相等—三角形等高—平行四邊形，其數(shù)學(xué)本質(zhì)是反比例函數(shù)中變化中的不變性質(zhì)xy=k.

例4 （2017·徐州改編）已知二次函數(shù)y=[49]x2-4的圖像與x軸交于A，B兩點，與y軸交于點C，⊙C的半徑為[5]，P為⊙C上一動點.是否存在點P，使得△PBC為直角三角形？若存在，求出點P的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由.

【分析】先求出B、C兩點的坐標(biāo)；再按∠P為直角或∠C為直角進(jìn)行討論.

解：在y=[49]x2-4中，令y=0，則x1=3，x2=-3，令x=0，則y=-4，∴B（3，0），C（0，-4）.

①當(dāng)PB與⊙相切時，即∠BPC為直角時，P點位置有2個，如圖9，分別為P1，P2，連接BC，

∵OB=3，OC=4，∴BC=5，

∵CP2⊥BP2，CP2=[5]，∴BP2=[25]，過P2作P2E⊥x軸于E，P2F⊥y軸于F，

則△CP2F∽△BP2E，且相似比為1∶2.

設(shè)P2F=a，則P2E=2a，CF=2a-4，

（2a-4）2+a2=（[5]）2，

a1=[115]，a2=1（舍去），∴P2（[115]，[-225]）.

同理求得P1（-1，-2）.

②當(dāng)BC⊥PC時，即∠BCP為直角時，P點位置也有2個，如圖10，分別為P3，P4，過P4作P4H⊥y軸于H，則△BOC∽△CHP4，CH=[355]，P4H=[455].

∴P4（[455]，[-35+205]），

同理P3（[-455]，[35-205]）.

③因為BC>[5]，當(dāng)BC⊥PB時，PB與圓相離，不存在.

綜上所述：點P的坐標(biāo)為：（-1，-2）或（[115]，[-225]）或（[455]，[-35+205]）或（[-455]，[35-205]）.

【點評】當(dāng)PB與⊙相切、BC⊥PC時，△PBC均為直角三角形，根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)即可得到結(jié)論.判斷靠知，說理靠識，是為知識.

（作者單位：江蘇省豐縣初級中學(xué)）