|
原創(chuàng) 2017-06-09 高郵贊化 段廣猛 廣猛文摘 廣猛文摘
不定期分享一些本人原創(chuàng)文章、說題短文或者專家系列講座,主要對(duì)象針對(duì)初中學(xué)生,尤其是初三學(xué)生,對(duì)于解題研究展開系列探究! 前面提到了三個(gè)有趣的本質(zhì)問題,筆者這里將它們歸攏在一塊,作為本文的《番外篇》,這樣的探索過程極其有趣,希望帶給大家數(shù)學(xué)探索之路、解題反思之路等方面一定的啟示之效,看下面的問題: 問題1:在△EPF中,∠EPF=60°,E、F為兩動(dòng)點(diǎn),但始終有PE+PF為定值8,求EF的最小值及EF中點(diǎn)Q的軌跡長. 問題2:在△EPF中,∠EPF為定值2α,E、F為兩動(dòng)點(diǎn),但始終有PE+PF為定值a,求EF的最小值及EF中點(diǎn)Q的軌跡長(用α與a的代數(shù)式表示). 簡析:先來解決特殊情形下的問題1中EF的最小值; 第一步(畫出符合題意的圖形分析):如圖18-20,畫出符合題意的△EPF,其中∠P=60°,且PE+PF=8; 第二步(構(gòu)造平四+三等邊):如圖18-21,構(gòu)造出□PECF,分別延長PE、PF并分別截取EA=EC、FB=FC,則由∠EPF=60°易證明△EAC、△FCB以及△PAB都是等邊三角形; 易知PA=PE+EA=PE+EC=PE+PF=8,故PA=PB=AB=8; 第四步(“斜大于直”得最值):如圖18-23,再過點(diǎn)E作ET⊥FH于點(diǎn)H,則由“斜大于直”易知EF≥ET=GH=3; 當(dāng)且僅當(dāng)EF∥AB時(shí),由“超級(jí)對(duì)稱”易知此時(shí)點(diǎn)C恰好處于AB的中點(diǎn)處取等號(hào),此時(shí)易知PE=PF=4; 故所求EF的最小值為4,當(dāng)且僅當(dāng)“超級(jí)對(duì)稱”,即點(diǎn)PE=PF=4時(shí)取到最小值,問題得解; 再來解決特殊情形下的問題1中EF中點(diǎn)Q的軌跡長; 第一步(構(gòu)造平四+三等邊):同上可以構(gòu)造出如圖18-24有趣的基本圖形; 第二步(利用“同一法”轉(zhuǎn)移中點(diǎn)Q):同例18中的分析一樣,連接PC,利用“平行四邊形對(duì)角線互相平分”易知EF的中點(diǎn)Q亦為PC的中點(diǎn),只要計(jì)算PC的中點(diǎn)Q的軌跡長即可; 第三步(利用“平行距離法”或“瓜豆秒殺法”確定路徑):同例18中的分析一樣,無論是通過更揭示本質(zhì)的傳統(tǒng)“平行距離法”,還是用比較現(xiàn)代化的“瓜豆秒殺法”都可以確定所求路徑是“直線型”,其實(shí)這個(gè)問題跟例18中知識(shí)應(yīng)用的問題一模一樣; 第四步(利用“極限法”確定中點(diǎn)Q的起點(diǎn)及終點(diǎn)):如圖18-25,當(dāng)PF=0時(shí),找到點(diǎn)Q的第一個(gè)臨界位置Q1;當(dāng)PE=0時(shí),找到點(diǎn)Q的第一個(gè)臨界位置Q2,則Q1Q2即為所要找的軌跡,且其恰為△PAB的中位線,長為4,問題得解; 有趣的是,這個(gè)軌跡恰好也是前一問EF取得最小值時(shí)的位置,因而EF中點(diǎn)Q的軌跡長與EF的最小值正好相等,真是TMD的有趣,哈哈! 解題后反思:至此,問題1得到了完美演繹,筆者通過巧妙的幾何構(gòu)造法,幾乎無任何計(jì)算摻雜,解決了此最值問題及路徑長問題; 說實(shí)話,筆者也想不到上面的構(gòu)造法,之所以能提出問題并解決問題,全部來源于對(duì)例18的解題后反思之功、反思之效,從這一點(diǎn)上,我們可以體會(huì)到,解題后反思的重要作用!解題后反思、解題后琢磨、解題后變式、解題后聯(lián)想,無一不是我們必須要去培養(yǎng)的重要解題品質(zhì),同學(xué)們一定會(huì)有更深刻的體會(huì)的! 由特殊到一般,從特殊情形的解法類比、推廣到一般情形下的求解,下面我們緊扣問題1的解法來“生搬硬套”,解決問題二,旨在鞏固方法,體現(xiàn)類比思想的重要機(jī)制! 先來解決一般情形下的問題2中EF的最小值; 第一步(畫出符合題意的圖形分析):如圖18-26,畫出符合題意的△EPF,其中∠P=2α,且PE+PF=a; 第二步(構(gòu)造平四+三等腰):如圖18-27,構(gòu)造出□PECF,分別延長PE、PF并分別截取EA=EC、FB=FC,則易證明△EAC、△FCB以及△PAB都是等腰三角形; 第三步(“三線合一”確定底邊):易知PA=PE+EA=PE+EC=PE+PF=a,如圖18-28所示,過點(diǎn)P作PO⊥AB于點(diǎn)O,由“三線合一”知∠APO=α,則AO=APsinα=asinα,從而AB=2asinα; 再來解決一般情形下的問題2中EF中點(diǎn)Q的軌跡長; 第一步(構(gòu)造平四+三等腰):同上可以構(gòu)造出如圖18-31有趣的基本圖形; 第二步(利用“同一法”轉(zhuǎn)移中點(diǎn)Q):同例18中的分析一樣,連接PC,利用“平行四邊形對(duì)角線互相平分”易知EF的中點(diǎn)Q亦為PC的中點(diǎn),只要計(jì)算PC的中點(diǎn)Q的軌跡長即可; 第三步(利用“平行距離法”或“瓜豆秒殺法”確定路徑):同例18中的分析一樣,無論是通過更揭示本質(zhì)的傳統(tǒng)“平行距離法”,還是用比較現(xiàn)代化的“瓜豆秒殺法”都可以確定所求路徑是“直線型”,其實(shí)這個(gè)問題跟例18中知識(shí)應(yīng)用的問題一模一樣; 第四步(利用“極限法”確定中點(diǎn)Q的起點(diǎn)及終點(diǎn)):如圖18-32,當(dāng)PF=0時(shí),找到點(diǎn)Q的第一個(gè)臨界位置Q1;當(dāng)PE=0時(shí),找到點(diǎn)Q的第一個(gè)臨界位置Q2,則Q1Q2即為所要找的軌跡,且其恰為△PAB的中位線,由前一個(gè)問題易知,此中位線長為asinα,問題得解; 有趣的是,這個(gè)軌跡恰好也是前一問EF取得最小值時(shí)的位置,因而EF中點(diǎn)Q的軌跡長與EF的最小值正好相等,真是TMD的有趣,哈哈! 解題后反思:由特殊的問題1到一般的問題2,求解思路幾乎一成不變,這種類比推理的思路在解決綜合題中,尤其是幾何變換大題中有著極其重要的作用,值得每一位學(xué)生用心體悟; 另外,如果再細(xì)心一些,你會(huì)想到動(dòng)點(diǎn)Q路徑的兩個(gè)端點(diǎn)都不能取得,即PE與PF都不能為0,不然△EPF就不存在了,與題意不符.因此筆者猜想,原題例18這道中考真題正是考慮到了端點(diǎn)取不到這種情形的漏洞,才在線段AB上又取了兩個(gè)定點(diǎn)C與D,這樣才能更準(zhǔn)確些.雖然端點(diǎn)即便取不到也不影響計(jì)算軌跡長,但畢竟給人留下一個(gè)小小的“把柄”不太好!中考命題啟示我們,作為數(shù)學(xué)人應(yīng)時(shí)刻都要抱以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度! (第七集 番外篇1完?。?/p> 敬請(qǐng)各位朋友關(guān)注本人公眾號(hào),若能幫忙宣傳,則不勝感激,旨在服務(wù)于更多的學(xué)子還有更多喜歡鉆研的同仁們! 點(diǎn)贊是一種美德,打賞是一種認(rèn)可
人贊賞 點(diǎn)贊是一種美德,打賞是一種認(rèn)可 閱讀 '' |
|
|