師者首在傳道,那么道在何處?
老子說(shuō):道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物。
可見(jiàn)道在萬(wàn)物之中,我們只能從萬(wàn)物的現(xiàn)象之中感悟道,這是一種逆向追溯的過(guò)程。
老子又說(shuō):為學(xué)日益,為道日損。
可知求道是做減法,繁華落盡,去偽存真,萬(wàn)物歸為一合于道,這是一個(gè)舍而后得的過(guò)程。
學(xué)習(xí)者在“為學(xué)”的同時(shí)不要忘了“為道”,為學(xué)是手段,為道是目的。為道不為學(xué),便如盲人摸大象,越學(xué)越糊涂,為道不為學(xué),亦是空中建樓閣,無(wú)有著力處。
如何求道呢?君子務(wù)本,本立而道生。比如生物體的外在性狀千差萬(wàn)別難以盡知,而決定它的是細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu),若能破解基因密碼,則生物界的一切問(wèn)題便可迎刃而解。
數(shù)學(xué)的核心是抽象概括和邏輯推理,培養(yǎng)和訓(xùn)練這兩種能力是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的根本。我們無(wú)論在知識(shí)教學(xué)還是解題訓(xùn)練中,都要尋找規(guī)律追溯源頭,歸一以求其本。
例1.AB=m,AC=n(m>n),則BC的最大值是 ,最小值是 .
(1)用三角形三邊關(guān)系得:m-n≤BC≤m+n(三邊共線時(shí)取等號(hào)),所以最大值為m+n,最小值為m-n。
(2)用點(diǎn)到圓的路徑關(guān)系得:C在圓A上,當(dāng)直線BC過(guò)圓心時(shí),BC分別為最大值m+n,最小值m-n。
若追問(wèn):“以上結(jié)論的依據(jù)是什么?”很可能不少學(xué)生回答不了!
而以上兩種結(jié)論的源頭是最簡(jiǎn)單的基本事實(shí):“兩點(diǎn)之間,線段最短。”
圖中,在B、C兩點(diǎn)之間,有BC≤m+n;在A、B兩點(diǎn)之間,有m≤BC+n。
例2.如圖,PM=1,BM=2,∠BPC=90°,PB=PC,求CM的最小值。
由例1,我們可以有兩種思路:(1)把CM置于有兩條定長(zhǎng)邊的三角形中;(2)M看成定點(diǎn),確定動(dòng)點(diǎn)C的軌跡。
那么如何構(gòu)造模型呢?這里利用等腰直角三角形為媒介,通過(guò)旋轉(zhuǎn)縮放把已知和未知建立聯(lián)系。如下圖,構(gòu)造等腰直角三角形BMN,得△CBN∽△PBM,相似比為√2:
△CMN中,MN=2,CN=√2,CM最小值為2-√2。
這里M、N為定點(diǎn),CN為定長(zhǎng),同時(shí)可以看成C的軌跡是圓N,轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)M到圓N的最短路徑:
上述構(gòu)造為什么可以一箭雙雕?因?yàn)檫@兩種方式同根同源,都可以歸結(jié)為點(diǎn)到點(diǎn)的最短路徑。
構(gòu)造方法還有以下五種:
以上都用同一種構(gòu)造方式:旋轉(zhuǎn)縮放(一轉(zhuǎn)成雙),達(dá)到了同一種效果:出現(xiàn)含兩條定長(zhǎng)邊的三角形。
所以這種方法的本質(zhì)是:通過(guò)相似(全等)變換使條件集中到同一個(gè)三角形中。
條件情境是:有一個(gè)確定形狀的三角形(等腰直角三角形BCP),有一個(gè)點(diǎn)到該三角形其中兩點(diǎn)距離一定(點(diǎn)M)。
由此推廣:等腰直角三角形可以變?yōu)槠渌我獯_定形狀的三角形,解法不變。
例3.如圖,AB=4,M是AB的中點(diǎn),PM=1,∠BPC=90°,PB=PC,求AC的最小值。
如下圖,構(gòu)造等腰直角三角形BMF,同樣出現(xiàn)△ACF中有兩邊長(zhǎng)度確定,或看成C在⊙F上,易求AC的最小值為AF-CF=√2.
下圖的構(gòu)造可以解決問(wèn)題嗎?
貌似構(gòu)造方式與前面相同,但以此圖無(wú)法完成。
其實(shí)本題與例2條件情境不同,點(diǎn)A與點(diǎn)M的角色是不一樣的,點(diǎn)M滿足它到等腰直角三角形BCP的B、C兩點(diǎn)距離一定,而點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離不確定。
前提變了,方法當(dāng)然不能套用了!
我們可以通過(guò)構(gòu)造把問(wèn)題轉(zhuǎn)化成與例2同樣的問(wèn)題,如下圖,倍長(zhǎng)BP,構(gòu)造等腰直角三角形BCE,這樣有:AE=2,AB=4,點(diǎn)A到等腰直角三角形BCE的其中兩點(diǎn)距離一定。
此圖中,P、M就可以刪除了,這樣與例2的圖形結(jié)構(gòu)及條件情境完全相同,同樣產(chǎn)生六種構(gòu)圖方式:
上面的做法可以從中點(diǎn)的角度思考:把△BPM以B為中心縮放,構(gòu)造“A形”相似,即可把定長(zhǎng)線段PM放大2倍,得到以下與例2同樣的模型:
簡(jiǎn)化:
我們用類(lèi)比或?qū)ΨQ(chēng)的思維思考:把△ABC以B為中心縮放,構(gòu)造“A形”相似,即可把所求線段AC縮小一半,也可以得到以下與例2同樣的模型:
簡(jiǎn)化(轉(zhuǎn)化為求ME的最小值):
同樣可以有六種構(gòu)造方式,不再贅述。
例4.如圖,正方形BEFG的頂點(diǎn)F在正方形ABCD的邊CD上,AB=4,求AF的最小值。
我們可以把圖形簡(jiǎn)化:
與例2比較,這里仍有一個(gè)形狀確定大小不確定的等腰直角三角形BEF,點(diǎn)A到B距離一定,到另一點(diǎn)E所在直線的距離一定(不同點(diǎn))。這里的不同之處從軌跡角度看,例2是點(diǎn)到點(diǎn)的距離為定值,此題是點(diǎn)到線的距離一定,用主從聯(lián)動(dòng)規(guī)律判斷,一個(gè)軌跡是圓,一個(gè)軌跡是線。解決方法仍是類(lèi)似的:構(gòu)造一轉(zhuǎn)成雙模型。
構(gòu)造等腰直角三角形BDP,可證△BPF∽△BDE,得∠BPE=∠BDE=45°,所以點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)路徑在射線PF上,當(dāng)AF⊥PF時(shí)最小為6√2。
還可以用下列構(gòu)造方法:
下圖的構(gòu)造為什么不行呢?
雖然此圖結(jié)構(gòu)看上去與前面相似,實(shí)質(zhì)上違背了一個(gè)要點(diǎn):E點(diǎn)在CD上,所以F點(diǎn)軌跡與CD相關(guān),應(yīng)把CD上某一定點(diǎn)繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度構(gòu)造等腰直角三角形。只要取一個(gè)CD上確定的點(diǎn)都可以達(dá)到目的,如下圖,取CD中點(diǎn)O,構(gòu)造等腰直角三角形BOP,亦可得∠BPF是定角,證明F點(diǎn)在直線上。
本文所涉“主從聯(lián)動(dòng)”和“一轉(zhuǎn)成雙”模型請(qǐng)參閱文章:
探本求源-秒解旋轉(zhuǎn)縮放型的動(dòng)點(diǎn)路徑問(wèn)題
上述策略與模型在本人所著中考復(fù)習(xí)教程-《中考數(shù)學(xué)思維方法與解題策略》一書(shū)中有詳細(xì)剖析講解,此書(shū)把中考數(shù)學(xué)解題方法與策略系統(tǒng)化組織,為師生打造一款完整的思維方法與解題策略的訓(xùn)練方案,其中包含四大基本原則、四種通用策略、七類(lèi)常用方法、十四個(gè)具體模型,涵蓋了中考數(shù)學(xué)所涉的知識(shí)、方法與題型,每個(gè)內(nèi)容都有配套練習(xí)。按策略方法分類(lèi)進(jìn)行集中教學(xué)和訓(xùn)練更易于學(xué)生掌握,最適合于中考二輪復(fù)習(xí)使用,需要的朋友點(diǎn)擊下方“閱讀原文”或掃下方二維碼進(jìn)入微店購(gòu)買(mǎi),不用微店的請(qǐng)加微信“tzg5236”聯(lián)系。購(gòu)書(shū)讀者可加入思維教學(xué)交流QQ群:307595472共同探討交流思維教學(xué)與思維訓(xùn)練相關(guān)問(wèn)題。
長(zhǎng)按掃碼購(gòu)書(shū)
聯(lián)系客服