題2:(來源:2012年河南中考壓軸題)
兩點(diǎn),點(diǎn)A在軸上,點(diǎn)B的縱坐標(biāo)為3.點(diǎn)P是直線AB下方的拋物線上一動點(diǎn)(不與A、B重合),過點(diǎn)P作軸的垂線交直線AB與點(diǎn)C,作PD⊥AB于點(diǎn)D.
(1)求及sin∠ACP的值;
(2)設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為,
①用含的代數(shù)式表示線段PD的長,并求出線段PD長的最大值;
②連接PB,線段PC把△PDB分成兩個(gè)三角形,是否存在適合的值,使這兩個(gè)三角形的面積之比為9:10?若存在,直接寫出值;若不存在,說明理由.
解題后反思:注意此問的求解再次印證了我前面所說的這個(gè)“坐標(biāo)軸三角形”△AOE的巨大效用,值得同學(xué)們關(guān)注,它對于解決與直線相關(guān)的綜合題中可能有大用,而且當(dāng)直線(不過原點(diǎn))的解析式確定時(shí),其“坐標(biāo)軸三角形”一定是確定的,從而其三邊之比確定,這個(gè)比值完全取決于直線的解析式,這里存在著一個(gè)很有趣的因果對應(yīng)關(guān)系,值得你擁有!
解題后反思:本題中“斜線段”PD與“直線段”PC的轉(zhuǎn)化巧妙借助了三角函數(shù)值,其本質(zhì)還是相似,即上題中提及的所謂“坐標(biāo)軸三角形”與“距離三角形”的相似關(guān)系,如圖2-2所示,這一有趣的相似再次發(fā)揮奇效,其實(shí)兩道題目的解題策略與思想方法一模一樣,掌握了“思想”,就牽住了“牛鼻子”,再怎么考也不難了!這依然是轉(zhuǎn)化策略中“改斜歸正”大法的應(yīng)用,本人作品《廣猛說題系列之一道母題引發(fā)的若干子題》對于這個(gè)轉(zhuǎn)化有著很詳細(xì)的介紹與拓展,敬請查閱!
另外此題還有個(gè)有趣的做法,思路如下:
利用△ABP面積之“寬高公式”,將面積表示成m的代數(shù)式,如圖2-3所示;
再利用△ABP面積之“底高公式”,由底邊AB確定,結(jié)合面積法,可以將高PD表示成m的代數(shù)式,如圖2-4所示;
這里的所謂“寬高公式”詳見本人作品《面積問題之“水平寬、鉛錘高”模型的兩種證明方法》與《面積問題之“水平寬、鉛錘高”模型的實(shí)戰(zhàn)分析》;
所以PD的最大時(shí),就是△ABP面積最大時(shí),也就是其所謂“鉛錘高”PC最大時(shí),這是“一根繩上的螞蚱”,而且有一個(gè)更有趣的結(jié)論就是當(dāng)動點(diǎn)P位于定線段AB中點(diǎn)的正下方時(shí),即當(dāng)點(diǎn)C是線段AB的中點(diǎn)時(shí),上面所說的量均達(dá)到最大值,這個(gè)結(jié)論對于任意直線與拋物線都是普適的,可以設(shè)成最一般的一般式去推導(dǎo),不再贅述,同學(xué)們不需掌握此推導(dǎo)方法,因?yàn)闀玫健绊f達(dá)定理”,揚(yáng)州地區(qū)中考對此淡化了,但是我們可以記住這個(gè)結(jié)論,作為最后的檢驗(yàn)結(jié)果正確與否之用,不亦樂乎!
(2)②最后一問是一個(gè)面積存在性問題,其間也會涉及到極其有趣的轉(zhuǎn)化思想及分類思想,Let’s go!
轉(zhuǎn)化策略:這里的面積處理有兩種選擇去向:
雖然將面積之比順利轉(zhuǎn)化為了邊之比,但轉(zhuǎn)化后的線段CD與CB都屬于“斜線段”,不宜表示出來,或者還需進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為“直線段”,這個(gè)方式可暫時(shí)放棄;
這個(gè)轉(zhuǎn)化就好多了,因?yàn)楣驳走匬C是一條豎直的線段,導(dǎo)致其相應(yīng)的高DF與BG都是水平的線段,這些線段都屬于“直線段”,極其容易利用點(diǎn)坐標(biāo)表示出來,屬于學(xué)生基本功;
接下來就是用m的代數(shù)式去表示“直線段”DF與BG即可解決問題:顯然BG=4-m,至于DF的表示方法如同PD的表示方法如出一轍,這一點(diǎn)在本人作品《廣猛說題系列之一道母題引發(fā)的若干子題》中也早已提及;
至此,此題得到了完美的解答!
解題后反思:這里面積處理中涉及的“共高原理”及“共邊原理”,再加上“相似三角形的面積之比等于相似比的平方”面積問題中轉(zhuǎn)化的有力三大工具,值得同學(xué)們將之形成知識串,掌握理解應(yīng)用;
結(jié)合“斜直”思想,權(quán)衡之下,本問采取了“共邊原理”,放棄了“共高原理”,這里的“改斜歸正”策略也是值得同學(xué)們認(rèn)真推敲的重要解題思想方法;
另外此題中系列“距離三角形”與“坐標(biāo)軸三角形”的相似關(guān)系用來轉(zhuǎn)化“斜線段”的“轉(zhuǎn)化鏈”也非常有趣,同學(xué)們可以將之串成“一根繩上的螞蚱”,知一條線段,所有的線段將出現(xiàn)“連鎖反應(yīng)”,都能夠自然而然的表示出來!
還有這里的分類意識,同學(xué)們也值得關(guān)注,不要漏解,考慮問題要全面,做一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹皩W(xué)者”!分不分類,如何分類,都取決于題目中的部分條件可能指代不明,需要同學(xué)們“咬文嚼字”式地“細(xì)嚼慢咽”,用心分析的!
為了讓同學(xué)們徹底固化上面兩道例題均涉及的“斜化直—改斜歸正”大法,即“斜線段”與“直線段”的相互迅速切換,下面再提供一道九年級上學(xué)期同學(xué)們就做過的一道所謂“難題”,而且這里的“斜線段”還比較隱蔽,需要有主動尋找的意識,才能有效識別!
滿足條件的直線有兩條,如圖3-1所示,只要將這兩條直線解析式求出來,再與拋物線聯(lián)立解方程組,就可以求出點(diǎn)M的坐標(biāo)了;
如何求這兩條平行直線的解析式呢?依然是一個(gè)有趣的“斜化直—改斜歸正”解題策略:首先這兩條直線都是確定的,它們與已知直線AC平行且距離為定值,既然是確定的,肯定是可解的;
情形一:如圖3-2所示,目光聚焦在“直”距離CD上來,只要求出CD的長就可以利用平移口訣“上加下減”直接寫出所求直線解析式;
依然是構(gòu)造“距離三角形”△CDG,抓住它與確定的“坐標(biāo)軸三角形”△CAO相似,利用比例可以將“斜”距離DG轉(zhuǎn)化到“直”距離CD上來;
值得一提的是,情形二如果能較準(zhǔn)確的畫圖,其與拋物線無交點(diǎn)是顯然易見的,但數(shù)學(xué)解題講究規(guī)矩,不管顯不顯然,都需要用計(jì)算數(shù)據(jù)來說話,也就是這個(gè)情形二的交代必不可少,同學(xué)們要注重這些細(xì)節(jié)!
至此,此題得到完美解答!
解題后反思:通過本題的解答,同學(xué)們要意識到,數(shù)學(xué)題中有一些條件需要經(jīng)過自己的大腦加工,重新整合“包裝”,轉(zhuǎn)化為另一種方式,或許就能柳暗花明,如本題的圓M半徑轉(zhuǎn)化為點(diǎn)M到切線的距離;
當(dāng)問題轉(zhuǎn)化為另一種表述后,自然變成了我們本文的主旨“改斜歸正”大法,利用所謂“距離三角形”與“坐標(biāo)軸三角形”的相似比例,將“斜線段”轉(zhuǎn)化為“直線段”的方法值得同學(xué)們用心體味!
結(jié)束語:思想決定高度,只有站得高,才能望得遠(yuǎn)!當(dāng)你高瞻遠(yuǎn)矚,以一個(gè)高視角居高臨下重新審視一類問題時(shí),很多看似不同的問題本質(zhì)都一樣,其解題思想、方法、策略幾乎如出一轍!所以同學(xué)們一定要養(yǎng)成解題后反思的好習(xí)慣,去反思題中的思想、方法、策略,再跟以前自己做過的題類比,去發(fā)現(xiàn)異同,達(dá)到真正做一題通一類的效果!這樣你會收益良多的,學(xué)習(xí)一定會更上一層樓的!
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