初中数学动态几何问题常用解题方法探究

2023-10-16 19:14刘丽丽
数理天地(初中版) 2023年19期
关键词:解题方法初中数学

刘丽丽

【摘要】动态几何问题作为中考的重点题型,也是学生失分的重灾区.本文结合实际情况,针对性地提出解答动态几何问题常用的几种方法,借助函数性质、图形性质、图形关系及数形结合,并结合例题进行练习,以帮助学生快速掌握并在实际答题中灵活运用.

【关键词】动态几何;初中数学;解题方法

动态问题是初中阶段几何知识的重要题型之一,在中考中经常出现,这类问题通常比较复杂,不仅考查学生的计算能力,还需要学生拥有较强的抽象思维.虽然在授课过程中教师会将其作为一类重点题型进行讲解,但是在实际的调查中发现,学生对于动态问题依旧心存畏惧,诸多学生在面对动态几何问题时直接选择放弃,一些学生面对问题没有思路,无从下手,导致这类问题严重影响了学生的数学成绩,因此,本文将系统性地总结解答动态几何问题常用的方法,为学生提供参考.

1 借助函数性质求

在动态几何问题中,最值问题是最为常见的,在面对这类问题时,学生便可以尝试采用函数法来解题,结合函数的性质得到最终答案.借助函数解题的关键在于能够正确找到题目中各种量之间的关系,设出参数,而后根据关系列出对应的一次函数、二次函数及反比例函数,进而借助其性质得到答案.在借助函数解答问题时,需要注意自变量的取值范围,否则计算容易出现错误.

例1 如图1,矩形ABCD,AB=10cm,AD=6cm,E,F為动点,分别沿AD,DC方向以1cm/s,2cm/s的速度进行运动,当运动ts后S△DEF+S△ABE存在最大值,则t为(  )

解析 根据题意可以得到DF=2AE,根据已知条件,设出AE长度后,便可以得到两个三角形面积与AE之间的关系,整理则成了关于AE的二次函数最值问题.需要注意的是因为AE在AD上运动,所以0

设AE长为x,

2 借助图形性质

借助图形的基本性质解答动态问题也是常用的一种方法,在解答问题时,可以灵活运用等边三角形、正方形、菱形、圆等诸多基础图形的性质,来解答动态问题.但是运用这种方法解题时,需要学生拥有较强的图形思维及抽象思维,同时要熟练掌握各种图形的诸多性质,结合题目中图象运动过程中的定量与变量,从而解答问题.

例2 如图2,直角坐标系中,A(12,0),B(0,9),过点O且与AB相切的圆交x,y轴于P,Q,则PQ最短为(  )

解析 仔细阅读题目可以发现,无论圆处于什么位置,始终与AB相切,且∠QOP=90°,结合圆的性质可得当PQ经过圆心,即为圆的直径时取的最小值,则本题便可快速解答.

3 借助图形关系

在解答动态几何问题时,通常可以通过角度、线段之间的关系,借助三角形相似、全等、线段平行等诸多知识,来解答问题.有时需要学生根据题意,作出相应的辅助线,帮助解题,而这也是学生所面临的最大困难,因此学生需要熟练掌握图象的基本性质,通过题意快速作出有利于解题的辅助线,进而解答问题.

例3 如图3,直角坐标系中,A(3,4),C(x,0),且-2

解析 根据题目,需要确定tanα的值,而要想确定其最大值,则需要将其转化到三角形中,此时可以进一步将其转化为求解BG的最大值,而要求BG最大值,则需要借助相似三角形进行求解.

过A作x轴,AH⊥x=-2的垂线,垂足分别为F,H,

因为y轴平行于直线x=-2,

又因为AH=3+2=5,

因为BC⊥AC,

则∠BCO+∠CBG=90°,

∠BCO+∠ACF=90°,

所以∠CBG=∠ACF,

所以△BGC∽△CFA.

设BG=y,

则CF=3-x,CG=x+2,

4 结语

综上所述,只要能够系统性地分析、总结初中动态几何问题,可以发现,借助以上几种策略能够解决大多数的问题.因此,在实际的学习中,学生应当多加练习,熟练掌握每一种解题方法,根据题意,快速选择与之相对应的解题策略,如此,在考试中遇到相关题目便会迎刃而解.

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