原創(chuàng) 2017-04-28 高郵贊化 段廣猛 廣猛文摘 廣猛文摘
不定期分享一些本人原創(chuàng)文章、說題短文或者專家系列講座,主要對象針對初中學(xué)生,尤其是初三學(xué)生,對于解題研究展開系列探究! 還記得本人作品《旋轉(zhuǎn)那些事》中例題中遇“等邊三角形”時,讓人印象深刻的六種旋轉(zhuǎn)法嘛???當(dāng)題目中出現(xiàn)了某個確定的等邊三角形時,無論是繞著等邊三角形的哪個頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60度,無論是順轉(zhuǎn)還是逆轉(zhuǎn),都可以解決相應(yīng)的問題,這就自然產(chǎn)生了六種旋轉(zhuǎn)法; 還記得本人作品《廣猛說題系列之幾道所謂壓軸題的共通之處(旋轉(zhuǎn)那些事)》中遇“等腰三角形”時,讓人印象深刻的構(gòu)造“共頂點(diǎn)的雙(相似)等腰三角形”,“手拉手-旋轉(zhuǎn)相似一拖二”模型嘛???其本質(zhì)還是“旋轉(zhuǎn)那些事”,但學(xué)生更易上手,更易畫出相應(yīng)的輔助線,相當(dāng)于將抽象的“旋轉(zhuǎn)”本質(zhì)具體化、表象化; 還記得昨天剛剛發(fā)布的《廣猛說題系列之兩道“瓜豆(朋成)”小題》中讓人印象深刻的兩道小題嘛???文中借助“捆綁思想”、“瓜豆(又名朋成)原理”形象化地解釋,將軌跡找出來使將抽象的最值問題變得“有跡可循”了; 昨晚《初中數(shù)學(xué)草根學(xué)堂》QQ群里深圳徐燦大神一語驚醒夢中人,讓筆者如夢方醒,驚嘆原來上面三篇文章竟有驚人的想通之處,忍不住“拍了續(xù)集”,“敬請觀看”! 原題呈現(xiàn):(具體見《廣猛說題系列之兩道“瓜豆(朋成)”小題》題2) 如圖1,B是⊙O的半徑OA延長線上的一點(diǎn),OA=AB=2,C是半圓O上的一動點(diǎn),以BC為斜邊在BC的上方作等腰Rt△BCD,連接OD,則線段OD的最大長度為_______. 此題中出現(xiàn)了一個等腰Rt△BCD,類比《旋轉(zhuǎn)那些事》中遇等邊三角形的六種旋轉(zhuǎn)構(gòu)造法,其實(shí)本題也可以遇等腰直角三角形,采取六種旋轉(zhuǎn)(位似)構(gòu)造法; 《廣猛說題系列之兩道“瓜豆(朋成)”小題》一文中關(guān)于此題其實(shí)已經(jīng)給出了其中的兩種旋轉(zhuǎn)(位似)構(gòu)造法, 分別是下面的解法一與解法三: 解題后反思:解法一中構(gòu)造“共直角頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型本質(zhì)就是繞直角頂點(diǎn)D逆時針旋轉(zhuǎn)90度,借助“旋轉(zhuǎn)相似(或全等)一拖二”的基本原理,將問題順利轉(zhuǎn)化后輕松解決! 既然可以“順轉(zhuǎn)90度”,為什么不“逆轉(zhuǎn)90度”呢?試試便知! 解題后反思:解法二中構(gòu)造“共直角頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型本質(zhì)就是繞直角頂點(diǎn)D順時針旋轉(zhuǎn)90度,借助“旋轉(zhuǎn)相似(或全等)一拖二”的基本原理,將問題順利轉(zhuǎn)化后輕松解決! 解法一與解法二的構(gòu)思如出一轍,構(gòu)造的直觀標(biāo)志是直角頂點(diǎn)D處有兩條相等的線段DB與DC,這就為旋轉(zhuǎn)奠定了天然的條件,則點(diǎn)D出發(fā)的第三條線段DO可順轉(zhuǎn)也可逆轉(zhuǎn)90度,即構(gòu)造所謂“共直角頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型,“手拉手全等”后解決問題,這里的構(gòu)造過程還有一個美妙而動聽的名字“隱性的翅膀”,這就是數(shù)學(xué)的構(gòu)造之美! 解題后反思:解法三中“共45度頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型構(gòu)造的本質(zhì)還是“旋轉(zhuǎn)那些事”,只不過這里面多了一種變換,那就是較難的“位似變換”!這里構(gòu)造的直觀標(biāo)志是45度角頂點(diǎn)B處有兩條成比例的線段BC與BD,這就為“旋轉(zhuǎn)位似”奠定了天然的條件,則點(diǎn)B出發(fā)的第三條線段BO可順轉(zhuǎn)45度后,再按相應(yīng)比例進(jìn)行適當(dāng)放縮,即可構(gòu)造出所謂“共45度頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型,再借助“手拉手”、“旋轉(zhuǎn)相似一拖二”原理輕松解決問題; 既然可以“順轉(zhuǎn)45度”,當(dāng)然也可以“逆轉(zhuǎn)45度”,試試便知! ![]() ![]() 解題后反思:解法三與解法四的構(gòu)思如出一轍,構(gòu)造的直觀標(biāo)志是45度角頂點(diǎn)B處有兩條成比例的線段BC與BD,這就為“旋轉(zhuǎn)位似”奠定了天然的條件,則點(diǎn)B出發(fā)的第三條線段BO可順轉(zhuǎn)也可逆轉(zhuǎn)45度后,再按相應(yīng)比例進(jìn)行適當(dāng)放縮,即可構(gòu)造出所謂“共45度頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型,再借助“手拉手”、“旋轉(zhuǎn)相似一拖二”原理輕松解決問題! 等腰Rt△BCD的銳角頂點(diǎn)C與B地位等價,既然能繞著頂點(diǎn)B“旋轉(zhuǎn)位似”,何不嘗試一下繞著頂點(diǎn)C轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)呢!自然引出下面的解法五與解法六,不再詳述,配圖即可,同學(xué)們可自行參悟! ![]() ![]() 解題后反思:值得一提的是,最初的頂點(diǎn)C處只有兩條夾角確定的成比例線段CB與CD,這為“旋轉(zhuǎn)位似”奠定了天然的基礎(chǔ)條件,但需要自己再連接第三條線段CO,對其作相應(yīng)地“旋轉(zhuǎn)位似”變換即可構(gòu)造出“共45度頂點(diǎn)的雙等腰直角三角形”模型,借助“旋轉(zhuǎn)相似一拖二”、“手拉手”相似轉(zhuǎn)化輕松搞定問題! ![]() ![]() 解題后反思:解法五與解法六的構(gòu)思如出一轍,當(dāng)然也與解法三與解法四差不多,值得大家用心揣摩; 筆者這里講了六種解法,一方面的意圖是一題多解,發(fā)散思維;但更主要的另一方面還是希望大家能多解歸一,聚合思維,真正把握“旋轉(zhuǎn)位似”的要領(lǐng),從而在以后的學(xué)習(xí)中能靈活運(yùn)用! ![]() 此種題型在本人作品《廣猛說題系列之反比例軌跡一例——瓜豆原理(又名朋成原理)》里曾有介紹,今天再次評講,旨在加深同學(xué)們對于此類題型的認(rèn)識; 下面提供兩種解法,第一種解法偏代數(shù)一些,可稱之為設(shè)坐標(biāo)法;第二種解法,偏幾何些,即為所謂“捆綁瓜豆”(又名“捆綁朋成”)原理的應(yīng)用,后者幾乎可以實(shí)現(xiàn)口算; 解法一(設(shè)坐標(biāo)法): 首先連接CO,由對稱性及等腰三角形“三線合一”定理易知CO⊥AB,如圖2-1所示,將等腰三角形問題轉(zhuǎn)化為直角三角形問題,這一步轉(zhuǎn)化至關(guān)重要; ![]() ![]() ![]() 解題后反思:要想求目標(biāo)動點(diǎn)C所在的函數(shù)關(guān)系式,那就直接設(shè)出點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x,y),接下來就只要求出y與x的關(guān)系式,或者說列出一個關(guān)于x、y的方程即可.這里其實(shí)用到了高中的“軌跡思想”,對于初中學(xué)生而言,理解起來略微吃力,需認(rèn)真體悟!可以這樣說,不管求哪一個點(diǎn)所在的函數(shù)關(guān)系式,都可以這樣處理,即設(shè)出目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),想方設(shè)法列出一個關(guān)于x、y的方程,再轉(zhuǎn)化為y關(guān)于x的關(guān)系式,這就是“軌跡方程思想”! 解法一中求出了目標(biāo)動點(diǎn)C所在的函數(shù)解析式后,一方面印證了題目中指代的“點(diǎn)C始終在某一函數(shù)圖象上”,其實(shí)這個條件是多余的;另一方面,我們還知道了動點(diǎn)C所在的函數(shù)圖像竟然還是一條雙曲線; 有沒有一種更加直觀而自然的解釋,立即可以知道動點(diǎn)C所在函數(shù)圖像的形狀呢?“瓜豆原理”(又名“朋成原理”)應(yīng)運(yùn)而生! ![]() ![]() 解題后反思:我們知道圖形常見的四大變換(平移、翻折、旋轉(zhuǎn)及位似)都不改變圖形的形狀,前三大變換還不改變圖形的大小,因而經(jīng)過這些變換或者一系列組合變換后,如果主動點(diǎn)A的軌跡是一條直線,那么從動點(diǎn)C的軌跡也必然是直線;如果主動點(diǎn)A的軌跡是一條拋物線,那么從動點(diǎn)C的軌跡也必然是拋物線;如果主動點(diǎn)A的軌跡是一個圓,那么從動點(diǎn)C的軌跡也必然是一個圓等等!而且從動點(diǎn)C的軌跡也必然是由主動點(diǎn)A的軌跡作相應(yīng)變換所得,這就是“捆綁思想”或者說成是幾何里的“整體思想”!所謂“種瓜得瓜,種豆得豆”是多么形象的解釋?。?/p> ![]() (本文完?。?/p> 敬請各位朋友關(guān)注本人公眾號,若能幫忙宣傳,則不勝感激,旨在服務(wù)于更多的學(xué)子還有更多喜歡鉆研的同仁們! 點(diǎn)贊是一種美德,打賞是一種認(rèn)可
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