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1、在动态变化中探究围绕图形的动态变化设置探究性问题,可充分考查学生的观察、分析、归纳、猜想及推理能力,是发展学生创新思维能力的重要途径.这类题目所涉情境素材丰富,探究对象多变,但呈现相对稳定的问题结构:先研究图形在某一特殊状态下的性质、形状、大小位置等,然后通过图形的动态变化形成新的问题情境,研究变化过程中或变化后结论是否仍成立?是否有新的结论?从而探究整个动态变化过程中的规律、数量关系.例1:(盐城)已知:AB为⊙O的直径,P为AB弧的中点.(1)若⊙O′与⊙O外切于点P(见图甲),AP、BP的延长线分别交⊙O′于点C、D,连接CD,则△PCD是三角形;(2)若⊙O′与⊙O相交于
2、点P、Q(见图乙),连接AQ、BQ并延长分别交⊙O′于点E、F,请选择下列两个问题中的一个作答:问题一:判断△PEF的形状,并证明你的结论;
问题二:判断线段AE与BF的关系,并证明你的结论.
我选择问题,结论:.证明:解析:(1)中条件明朗,可直接从条件入手分析.此时要注意全面考虑相关条件对图形形状的影响.AB为直径可得出直角三角形;P为弧的中点可得出三角形是等腰三角形,不可只看一点,不及其余.故△PCD是等腰直角三角形;由于(1)中的相切可以看成是(2)中相交两圆在两公共点重合时的特殊情况,类比推广,可以猜想(2)中仍有类似的结论,通过画图测量的方法检验无误后,在寻求证明的方
3、法.我选择问题一:△PEF是等腰直角三角形,证明:连接PA、PB,∵AB是直径,∴∠AQB=∠EQF=90°,∴EF是⊙O′的直径,∴∠EPF=90°.在△APE和△BPF中:∵PA=PB,∠PBF=∠PAE,∠APE=∠BPF=90°+∠EPB,∴△APE≌△BPF.∴PE=PF,∴△PEF是等腰直角三角形点评:本题先在两圆相切的特殊位置,借助“直径所对的圆周角为直角”,“等弧所对的弦相等”证明了△PCD是等腰直角三角形,然后通过动态变化,把⊙O′绕点P旋转到两圆相交位置,再探索结论.解题时,对(1)与(2)中所涉问题情境的动态联系的认识帮我们明确了证题目标.例2:(东营)半径
4、为2.5的⊙O中,直径AB的不同侧有定点C和动点P.已知BC∶CA=4∶3,点P在上运动,过点C作CP的垂线,与PB的延长线交于点Q.PABCDOQCABO(备用图)(1)当点P运动到与点C关于AB对称时,求CQ的长;(2)当点P运动到的中点时,求CQ的长.(3)当点P运动到什么位置时,CQ取到最大值,并求此时CQ的长.PABCDOQ解析:(1)当点P运动到与点C关于AB对称时,如图所示,此时CP⊥AB于D,又∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∵AB=5,BC∶CA=4∶3,∴BC=4,AC=3.又∵AC·BC=AB·CD,∴CD=,PC=.在Rt△PCQ中,∠PCQ=90
5、°,∠CPQ=∠CAB,∴CQ=.∴CQ==.(2)当点P运动到的中点时,如图所示,过点B作BE⊥PC于点E,ABCQOEP∵P是弧AB的中点,∠PCB=45°,∴CE=BE=2.又∠CPB=∠CAB,∴tan∠CPB=tan∠CAB=,即=BE=,从而PC=.由(1)得,CQ=.(3)因为点P在上运动过程中,在Rt△PCQ中,有CQ=.所以PC最大时,CQ取到最大值.∴当PC过圆心O,即PC取最大值5时,CQ最大,最大为.点评:在题目中给定的已知量中,有一个或几个量在某一范围内不断变化或连续地运动,需要探究在这一变化过程中,其他相关量的变化情况.解题时要切实把握几何图形在运动过
6、程中的特殊位置,在“动”中求“静”,在“静”中探求“动”的一般规律.新课改后,许多中考试题都以“动”的问题作为压轴题,这样的试题集众多知识于一题,并且渗透了多种数学思想.