江蘇省蘇州市吳江區(qū)松陵第一中學(xué) 彭麗華
動態(tài)幾何問題是近幾年中考的一個高頻考點,如2019 年蘇州中考數(shù)學(xué)卷第27 題就是動態(tài)幾何和代數(shù)的綜合題,此類題目的解題關(guān)鍵就是要先理清是哪一種類型的動態(tài)問題,再確定臨界條件。本文通過實例分析,對圓的動態(tài)問題的解題策略及方法角度進行探究。
為清楚了解學(xué)生解決這類題型的疑問和難點,對課堂上例題的錯因進行分析,發(fā)現(xiàn)未得分學(xué)生中,60%是因為審題失誤而失分的,因此,對于此類題型,要引導(dǎo)學(xué)生明確解題策略,從知識、方法的角度思考問題。
例題(軌跡是圓的動態(tài)問題):如 圖1,在 矩 形ABCD 中,AB=4,AD=6,E 是中點,F(xiàn) 則是線段BC 上的動點,若將△EBF 沿EF 所在直線折疊,得到△EB'F,則B'D 的最小值為多少?
【解題方法】本題根據(jù)圓的定義來確定動態(tài)軌跡問題,由動態(tài)問題轉(zhuǎn)化到定圓問題。
【解題策略】要按照“整體感知→定臨界條件→找基本圖形→建立模型→問題解決”的順序進行數(shù)學(xué)分析,其中,建立模型還要確定動態(tài)圖形的始末位置以及找不變化量之間的數(shù)量關(guān)系。
【例題解析】
(1)整體感知、定臨界條件:本題求解的則是動點B'到定點D的最小距離,本題中E 為定點,EB'也就是定長。
(2)找基本圖形:根據(jù)圓的定義可知,動點B'的軌跡就是以E 為圓心,EB'為半徑的圓弧,如圖2。
還有一類就是動態(tài)圓與直線相切時的距離求解問題,如圖3 所示,∠BAD=30°,已知圓的半徑為2,AO=8,若⊙O 沿著OD 移動直至與AB 相切時,求圓心的運動距離。此類題型就需要作常用輔助線,即連接圓心與切點,這種題目需注意的是要分兩種情況討論,即圓在直線的左側(cè)與右側(cè)兩類。
若將上圖稍作變式,如圖4:點P 沿AE 運動,過點P 作圓的切線PQ,則PQ 的最小值為多少?那么解題關(guān)鍵則在于將所求轉(zhuǎn)化到OP 最短時,也就是OP ⊥AE,才能使得PQ 最小。
上述實例中不僅應(yīng)用了轉(zhuǎn)化思想,還充分展示了模型思想在幾何問題中的重要性,解題時通過整體感知迅速找到思維的切入點,再通過確定臨界條件找到動態(tài)的范圍,繼而根據(jù)確定的基本圖形來建立模型,問題得以解決。因此,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會提煉數(shù)學(xué)模型,由此來解決一系列圓的動態(tài)問題。