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“想清”动点轨迹,解决相关压轴题

刘护灵 19.8.10 geogebra与数学深度融合 2022-07-17


主持本公众号的笔者坚持的数学问题探索过程一般基于两点:
1、你是怎么想到的?
2、怎么样更好的教给学生?

本公众号的解题过程也争取坚持3点:

1、不故弄聪明,要知道所谓的“聪明”,既可能是碰了无数墙壁之后的智慧,也可能仅仅是卖油翁的“手熟”而已。

或许华罗庚这一句话,“天才在于勤奋,聪明在于积累”,才是展示“聪明” 的含义。 

2、不做“走完雪地之后把痕迹擦去的事情”。为了教学,还要展示、暴露思考问题和解决问题的过程,包括“一开始是怎么想的”,“那样想为什么不行”,“究竟应该如何思考”……

3、借用生长数学的要旨(讲得真好)

寻找知识的发源地,

登上思维的制高点,

自然通达简易深刻,

生长智力蕴育智慧。

初步分析:

这又是一道典型的动点路径问题,题目涉及到了三个动点。

第一个动点是点P,它在线段AD上运动(已知);

第二个动点是点A关于直线BP的对称点A1

难点是一定要想清楚:随着点P的运动,点A1在哪里运动即点A1的运动轨迹是什么)(未知)?

第三个动点是设A1C的中点为Q,题目要求“点Q的运动路径长”,其实也是要学生“想清楚”点Q的运动轨迹是什么(未知)。

深入分析:

1、   那么学生应该怎么样才能“想清楚”,或者“想得到”动点的运动轨迹?

2、   对于初中学生而言,必须切实理解并掌握圆、直线等相关定义。例如所谓的圆,就是到定点的距离等于定长的点的轨迹。

3、   所以,由翻折的线段长度不变性,点A1满足“定点+定长”(A1B为定值),它的轨迹是以点B为圆心, BA为半径的圆弧;

4、最难的是点Q的轨迹,本质上这是高中数学必修2上的一个例子,即一个圆的动点(主动点)与某个定点的中点(被动点)的轨迹——也是一个圆。但是初中学生没有学过啊!



5、虽然点Q的轨迹,对于初中学生可能不知道,但是抓住条件,“点Q满足QC/A1C=1/2”,即“是“主从联动”模型,从动点Q的路径是主动点A1路径的一半” ,所以这道题只需求出点A的运动轨迹长度,再除以2,就得到点Q的运动轨迹长度。

(上面漏写了Pi,补充上去即可)解题反思1:我们解这道题时始终遵循“可视化”“简单化”原则,观察图形特征,联想相关知识模型,构造适当的辅助图形,从条件出发推理得到新结论,把难题转化为易于解决的问题。
解题反思2:而要“可视化”,本质是要画出准确的图形(包括静态图和动态图),这也是笔者喜欢ggb的原因。
2019广州数学中考的24题的第二问也是用了类似求点的轨迹的方法。这道题笔者已经写作并投稿。但还没有收到录用的回复,可能还需要修改。嗯……没事,好的文章是修改出来的。



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