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《廣猛說題系列之解題思想培養(yǎng)篇(軌跡思想)》(上集)

前文《廣猛說題系列之瓜豆原理》中提及到了軌跡問題,這個問題一直都是中考的熱點和難點,既可以與最值問題結(jié)合,也可與軌跡長等問題結(jié)合,綜合性較強,難度較大.筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生不能很好地解決此類問題或者說對此類問題較生疏.其根本原因,本人覺得還是學(xué)生缺乏軌跡思想這種動態(tài)的考慮問題的方式.

下面筆者以最近品讀的《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》2017年1—2期及平時教育教學(xué)中碰到的幾道習(xí)題為突破口,幫助同學(xué)們培養(yǎng)這種軌跡觀念,盼同學(xué)們加強相關(guān)綜合題中軌跡思想的熟練運用!   

簡析:這是一個最值問題;

先研究題目大背景:整個問題在一個確定的直角三角形背景下,點F是定點,點E是邊BC上的一個動點,是主動點,而點P由點C關(guān)于直線EF翻折而來,是從動點,點P隨著點E的運動而運動、確定而確定;

再明確目標(biāo):求點P到邊AB的距離的最小值.

為什么會產(chǎn)生這個最值呢?AB是條定邊,點P是個動點,這才導(dǎo)致了最值的產(chǎn)生.所以問題的關(guān)鍵肯定就是動點P;

接下來,目光鎖定到了動點P:既然點P是動點,它是怎么運動的呢?或者說點P的運動軌跡長成什么樣呢?

表面看來,動點P是定點C沿著動直線EF翻折而來,根據(jù)翻折“不變性”,易知PF始終等于CF=2,而點F是個定點,即動點P始終被“綁在”離定點F的距離等于2的一條確定的軌跡上;

根據(jù)圓的定義可知,動點P一定在以定點F為圓心,2為半徑的圓上運動,如圖1-1,畫出這個圓來,當(dāng)然點P的運動軌跡并非整個圓,而是圓的一部分,即為一段圓??;

這樣P到邊AB距離的最小值”就被轉(zhuǎn)化為了“定⊙F上的點到邊AB距離的最小值”;

其實上面這個轉(zhuǎn)化成立也是有前提的:原問題中的點P要能夠取到使“定⊙F上的點到邊AB距離的最小值”的⊙F上的點!這一點,很多師生比較容易忽視,雖然直觀上確實能取到,但我覺得“做數(shù)學(xué)”一定要嚴(yán)謹(jǐn),即便很直觀也要簡單驗證或者說一下,尤其是平時琢磨題目的過程中,這是一種好的學(xué)習(xí)品質(zhì),值得同學(xué)們注意;

1-2給出了“圓上一點到直線距離的最小值”模型,根據(jù)此模型,作出圖1-3,則PG即為所求最小值;

簡析:同例1的分析如出一轍,由翻折易知A′M=AM=1為定值,點M是定點,故動點A′“綁在”以定點M為圓心,1為半徑的定圓上運動,如圖2-1所示;

連接CM與⊙M的交點即為所找的點A′,如圖2-2所示,當(dāng)然這也是有前提的,這個點得能取到,后續(xù)會畫圖驗證;

這樣問題被轉(zhuǎn)化為了定點C到定⊙O上的點的最小距離,這也是一個常見的基本圖形,如圖3-3所示,連接CO與⊙O的交點P即為所找的點,此時PC=CO-PO=5-3=2,故選B.

上面三道最值問題,目標(biāo)動點的軌跡都是圓(弧),求解過程中,都滲透了軌跡思想.當(dāng)同學(xué)們遇到了動點問題時,一定要加強這種“軌跡意識”,利用軌跡去解相關(guān)綜合題,

下面我再通過幾道作業(yè)里遇到過的習(xí)題,強化同學(xué)們對“軌跡思想”的運用:

簡析:此題是等腰三角形存在性問題與最值問題結(jié)合的一道難能可貴的好題目!

目標(biāo)等腰三角形PBC是一個“兩定一動”型存在性問題,即有兩個定點B和C,只有一個動點P;

終極問題是求PD的最小值,為什么會有最小值?還是因為點D是定點,而點P是動點,肯定又要去尋找動點P的運動路徑了??!同學(xué)們對這種動點問題的分析有感覺了嘛!

問題又聚焦到了動點P上來,接下來就是尋找它的運動軌跡;

對于“兩定一動”型等腰三角形存在性問題,同學(xué)們記住都可以通過“兩圓一線法”找到該動點的路徑,如圖4-1所示;

又因為題目要求點P是菱形ABCD內(nèi)部或邊上的一點,且與點D不重合,只要將上面的“兩圓一線”與這個要求合并就可以找到動點P的真正軌跡了,如圖4-2所示的菱形ABCD內(nèi)部的實粗線以及點A;

(上集完,下集敬請期待!)

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