归类新定义考题,明辨“同与不同”
——以两道新定义考题为例

2017-06-26 11:00江苏昆山市娄江实验学校
中学数学杂志 2017年12期
关键词:角点半轴考题

☉江苏昆山市娄江实验学校 胡 俊

归类新定义考题,明辨“同与不同”
——以两道新定义考题为例

☉江苏昆山市娄江实验学校 胡 俊

新定义考题是近年来不少地区中考一道亮丽的风景线,个别省市各区的模考卷几乎“一时新风”,其中出现不少优秀的新定义考题.本文拟结合两道解法趋同的新定义考题,讲解思路,并跟进教学思考,供分享.

一、两道新定义考题的思路突破

考题1:在平面直角坐标系xOy中,A(t,0)、B(t+对于线段AB和x轴上方的点P给出如下定义:当∠APB=60°时,称点P为AB的“等角点”.

(2)直线MN分别交x轴、y轴于点M、N,点M的坐标是(6,0),∠OMN=30°.

①线段AB的“等角点”P在直线MN上,且∠ABP= 90°,求点P的坐标;

②在①的条件下,过点B作BQ⊥PA,交MN于点Q,求∠AQB的度数;

③若线段AB的所有“等角点”都在△MON内部,则t的取值范围是__________.

思路突破:首先理解新定义,根据A、B点的坐标特征,可确认线段AB的长为 ■ 3,由∠APB=60°想到等边三角形ABP,进而想到△ABP的外接圆,从而想清图1这样的圆弧,即优弧APB上任意一点都是符合要求的“等角点”.接着想清该外接圆的圆心、半径等信息,经过确认应该能得出圆K的半径AK为1,弦心距.还需要说明的是,定义中指出“线段AB和x轴上方的点P”,忽视这里的“x轴上方”则容易错误理解成x轴下方的情形(如图2).

图1

图2

接着求解第(1)问,精准构造图3,就可确认点C、D在优弧AB上,而点E在圆K外部,不是等角点.教学时需要提醒学生精准作图,否则容易造成错解.另外,如果构造图形有误差,需要结合这些数据的特点进行校正.比如C、E两点都在直线上,A、E两点都在直线x=上,这样也有助于认识点E在圆K外的位置关系.

图3

(2)①分两种情况.

若N点在y轴的正半轴上,构造图4分析.由∠APB= 60°,∠ABP=90°,得∠PAB=30°.又∠OMN=30°,所以PA= PM,AB=BM.易得BM=AB= ■ 3,所以PB=1,即P(6-

图4

图5

类似的,若N在y轴的负半轴上,构造图5分析.

②先考虑N在y轴正半轴上的情形,构造图6分析.

由BQ⊥AP,且∠APB=60°,∠PBQ=30°,可得∠ABQ=60°,所以∠BMQ=∠MQB=30°.所以BQ=BM= AB.于是确认△ABQ是等边三角形.即∠AQB=60°.

类似的,当点N在y轴负半轴上时,类比分析.

③若线段AB的所有“等角点”都在△MON内部,就是优弧在△MON内部,容易发现该圆左侧与y轴相切(如图7)、右侧与MN相切(如图8)是两次临界状态.

图6

图7

图8

接下来分析出图7、图8中点A的坐标即可.让我们把图7再次“放大”,以便更好地“暴露“图形中的细节与解法步骤,如图9,O′H=,OH=O′A=O′D=1,此时OA=OH-

图9

图10

考题2:如图11,对于平面直角坐标系xOy中的点P和线段AB,给出如下定义:如果线段AB上存在两个点M、N,使得∠MPN=30°,那么称点P为线段AB的伴随点.

图11

(1)已知点A(-1,0)、B(1,0)及D(1,-1)、

①在点D、E、F中,线段AB的伴随点是_________;

②作直线AF,若直线AF上的点P(m,n)是线段AB的伴随点,求m的取值范围.

(2)平面内有一个腰长为1的等腰直角三角形,若该三角形边上的任意一点都是某条线段a的伴随点,请直接写出这条线段a的长度的范围.

思路简述:首先想清新定义的图形结构,构造图12进行分析,与考题2相比,这里的优弧AB有两段分布在x轴上、下方,且这两段优弧围成区域内部(除AB线段上的点)所有点都是符合要求的所谓“伴随点”.

图12

图13

图14

(1)①把三个点在图12中标出来就可确定只有点D、F符合要求.

(2)如图14,将该等腰直角三角放置于阴影区域内时,恰能被完整覆盖,此时直径为,半径为,也就是AB为,即

二、教学思考

1.审题要慢,理解新定义的图形结构是解题关键.

新定义考题需要理解图形结构,并对关键词句隐含的限制信息充分解读,对应到构造中去.这类习题往往与一些特殊图形有关,如特殊直角三角形、外接圆等知识,需要解读、构图.同时有些隐含信息的解读也很关键,如考题1中如果忽略“x轴上方的点P”可能造成复杂的构造与多解,而考题2又需要想清两段优弧及其内部的区域都是伴随点.

2.归类新定义考题,引导学生感受“同与不同”.

经过教学实践,将考题1、考题2归类讲解可以使学生感受到这类问题的类似结构,这里的“同与不同”对比明显,如考题1只是一段优弧,而考题2则是两段优弧及其内部区域(线段AB除外).通过“形异质同”考题的呈现,可以促进学生“做一题,会一类”.同时也能学会这类考题的解题策略、读题策略,特别是不漏掉一句甚至一个字符.

3.开展解后反思,明辨解题所需的重要知识点.

倡导解后反思是解题教学的重要环节,如考题1解答之后,不但要让学生明白阅读理解新定义,想清“优弧”结构的重要性,同时要引导学生积累解题策略,如善于在分析问题过程中适时分离图形、放大局部图形(如图9、图10);而考题2求解过程中,在图13、14中构造特殊直角三角形,实现问题思路贯通,这些都需要在反思回顾时想清,并做好相关解题经验的积累.

三、写在最后

新定义考题是近年来北京地区比较重要的一类考题,对各地的考题走向都带来了不小的影响.然而应对新定义考题的备课研究,特别是围绕优秀考题的“一题一课”的课例研究还有待丰富,本文也只是尝试将两道类似考题集中在一起进行解法的探究,还有待重组、设计成课例,以便从解题探究走向解题教学的研究.

1.沈丽婧.聚焦微专题:中考二轮复习的实践与思考——以一组“关联试题”复习为例[J].中学数学(下),2017(3).

2.甘晓云.以退为进:挑战新定义考题的有效策略——北京海淀九上期末卷第29题解析与赏析[J].中学数学(下),2017(2).

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