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中考專題復(fù)習(xí)《動(dòng)點(diǎn)問題》教學(xué)設(shè)計(jì)
【學(xué)情分析】
動(dòng)點(diǎn)一般在中考都是壓軸題,步驟不重要,重要的是思路。動(dòng)點(diǎn)類題目一般都有好幾問,前一問大都是后一問的提示,就像幾何探究類題一樣,如果后面的題難了,可以反過去看看前面問題的結(jié)論
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能:
1、利用特殊三角形的性質(zhì)和定理解決動(dòng)點(diǎn)問題;
2、分析題目,了解有幾個(gè)動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)的路程,速度(動(dòng)點(diǎn)怎么動(dòng));
3、結(jié)合圖形和題目,得出已知或能間接求出的數(shù)據(jù)。
過程與方法:
1、利用分類討論的方法分析并解決問題;
2、數(shù)形結(jié)合、方程思想的運(yùn)用。
情感態(tài)度價(jià)值觀:通過動(dòng)手操作、合作交流,探索證明等活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
根據(jù)動(dòng)點(diǎn)中的移動(dòng)距離,找出等量列方程。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1、兩點(diǎn)同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)的距離變化;2、運(yùn)動(dòng)題型中的分類討論
【教學(xué)方法】教師引導(dǎo)、自主思考
【教學(xué)過程】
一、 動(dòng)點(diǎn)問題的近況:
1、動(dòng)態(tài)幾何
圖形中的點(diǎn)動(dòng)、線動(dòng)、形動(dòng)構(gòu)成的問題稱之為動(dòng)態(tài)幾何問題. 它主要以幾何圖形為載體,運(yùn)動(dòng)變化為主線,集多個(gè)知識(shí)點(diǎn)為一體,集多種解題思想于一題. 這類題綜合性強(qiáng),能力要求高,它能全面的考查學(xué)生的實(shí)踐操作能力,空間想象能力以及分析問題和解決問題的能力.
動(dòng)態(tài)幾何特點(diǎn)----問題背景是特殊圖形,考查問題也是特殊圖形,所以要把握好一般與特殊的關(guān)系;分析過程中,特別要關(guān)注圖形的特性(特殊角、特殊圖形的性質(zhì)、圖形的特殊位置。)它通常分為三種類型:動(dòng)點(diǎn)問題、動(dòng)線問題、動(dòng)形問題。在解這類問題時(shí),要充分發(fā)揮空間想象的能力,不要被“動(dòng)”所迷惑,而是要在“動(dòng)”中求“靜”,化“動(dòng)”為“靜”,抓住它運(yùn)動(dòng)中的某一瞬間,尋找確定的關(guān)系式,就能找到解決問題的途徑。本節(jié)課重點(diǎn)來探究動(dòng)態(tài)幾何中的第一種類型----動(dòng)點(diǎn)問題。所謂動(dòng)點(diǎn)問題:是指題設(shè)圖形中存在一個(gè)或多個(gè)動(dòng)點(diǎn),它們?cè)诰段、射線或弧線上運(yùn)動(dòng)的一類開放新題目。
2、三年中考概況;
近年來運(yùn)動(dòng)問題是以三角形或四邊形為背景,用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來探究幾何圖形變化規(guī)律的問題.這類題的特點(diǎn)是:圖形中的某些元素(如點(diǎn)、線段、角等)或整個(gè)圖形按某種規(guī)律運(yùn)動(dòng),圖形的各個(gè)元素在運(yùn)動(dòng)變化過程中相互依存,相互制約.
3、解題策略和方法:
“動(dòng)點(diǎn)型問題” 題型繁多、題意創(chuàng)新,考察學(xué)生的分析問題、解決問題的能力,內(nèi)容包括空間觀念、應(yīng)用意識(shí)、推理能力等,是近幾年中考題的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。解決動(dòng)點(diǎn)問題的關(guān)鍵是“動(dòng)中求靜”.動(dòng)點(diǎn)問題一直是中考熱點(diǎn),近幾年考查探究運(yùn)動(dòng)中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四邊形、梯形、特殊角或其三角函數(shù)、線段或面積的最值。
從變換的角度和運(yùn)動(dòng)變化來研究三角形、四邊形、函數(shù)圖像等圖形,通過“對(duì)稱、動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)”等研究手段和方法,來探索與發(fā)現(xiàn)圖形性質(zhì)及圖形變化,在解題過程中滲透空間觀念和合情推理。在動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中觀察圖形的變化情況,理解圖形在不同位置的情況,做好計(jì)算推理的過程。在變化中找到不變的性質(zhì)是解決數(shù)學(xué)“動(dòng)點(diǎn)”探究題的基本思路,這也是動(dòng)態(tài)幾何數(shù)學(xué)問題中最核心的數(shù)學(xué)本質(zhì)。
4、動(dòng)點(diǎn)問題所用的數(shù)學(xué)思想:
解決運(yùn)動(dòng)型問題常用的數(shù)學(xué)思想是方程思想,數(shù)學(xué)建模思想,函數(shù)思想,轉(zhuǎn)化思想等;常用的數(shù)學(xué)方法有:分類討論法,數(shù)形結(jié)合法等。
二、探究新知
1、一個(gè)動(dòng)點(diǎn):圖形中一個(gè)動(dòng)點(diǎn)所形成的等腰三角形
【自主探究】
例1、如圖:已知平行四邊形ABCD中,AB=7,BC=4,∠A=30°
(1)點(diǎn)P從點(diǎn)A沿AB邊向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),速度為1cm/s。
若設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s),連接PC,當(dāng)t為何值時(shí),△PBC為等腰三角形?
分析:若三角形PBC為等腰三角形
則PB=BC
7-t=4
t=3 AB
溫馨提示:等腰三角形的性質(zhì):腰相等、底角相等、三線合一
教師活動(dòng):利用幾何畫板進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示,在某一時(shí)刻靜止,讓學(xué)生觀察圖形的特點(diǎn),利用等腰三角形的性質(zhì)解決問題。
學(xué)生活動(dòng):仔細(xì)觀察幾何畫板中圖形的運(yùn)動(dòng)過程,在靜止時(shí)刻時(shí),圖形的
特點(diǎn),將相關(guān)線段用含有t的式子表示出來,從而列出方程。
歸納方法:1、定圖形;2、t已知;3、列方程。
【合作探究】
變式:若點(diǎn)P從點(diǎn)A沿射線AB邊向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),速度為1cm/s。當(dāng)t為何D
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值時(shí),△PBC為等腰三角形?
AB
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學(xué)生活動(dòng):小組合作探究點(diǎn)P在射線上運(yùn)動(dòng)所形成幾種情況,在利用(1)
中得到方法。盡可能的將畫出靜止時(shí)的圖形,從而解決問題。
教師活動(dòng):利用幾何畫板展示幾種情況。
2、兩個(gè)動(dòng)點(diǎn):圖形中有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)的情況。
【自主探究】
例2::如圖.△ABC中AB=6cm,BC=4cm,∠B=60°,動(dòng)點(diǎn)P、Q分別從A、B兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā).分別沿AB、BC方向勻速移動(dòng);它們的速度分別為2cm/s和1cm/s.當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時(shí).P、Q兩點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s).當(dāng)t為 ______時(shí),△PBQ為直角三角形.
P8師:1、根據(jù)剛才的方法,請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍嫵鲮o態(tài)圖形,注意兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)的速度問題。(兩名學(xué)生在黑板上板演)
2、用代數(shù)式表示圖中有用的線段:AP=2t,BQ=t,所以:BP=6-2t。(學(xué)生講解)
3、找出等量關(guān)系(三角函數(shù)關(guān)系),構(gòu)建方程模型。
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溫馨提示:含有30度的直角三角形的性質(zhì);
教師活動(dòng):利用幾何畫板演示動(dòng)態(tài)圖形,讓學(xué)生能感知靜態(tài)時(shí)的圖形。 學(xué)生活動(dòng):畫出靜態(tài)時(shí)的圖形,并試著列出方程。
【變換拓展】
4(2014?新疆)如圖,直線?x?8與x軸交于A點(diǎn),與y軸交于B點(diǎn),動(dòng) 3點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),以每秒2個(gè)單位的速度沿AO方向向點(diǎn)O勻速運(yùn)動(dòng),同
時(shí)動(dòng)點(diǎn)Q從B點(diǎn)出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度沿BA方向向點(diǎn)A勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)一個(gè)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng),另一個(gè)點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),連接PQ,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s)(0<t≤3).
(1)寫出A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);
。2)設(shè)△AQP的面積為S,試求出S與t之間的函
數(shù)關(guān)系式;并求出當(dāng)t為何值時(shí),△AQP的面積最大?
。3)當(dāng)t為何值時(shí),以點(diǎn)A,P,Q為頂點(diǎn)的三角形
與△ABO相似,并直接寫出此時(shí)點(diǎn)Q的坐標(biāo).
考點(diǎn):一次函數(shù)綜合題
專題:壓軸題
分析:(1)分別令y=0,x=0求解即可得到點(diǎn)A、B的坐標(biāo);
。2)利用勾股定理列式求出AB,然后表示出AP、AQ,再利用∠OAB的正弦求出點(diǎn)Q到AP的距離,然后利用三角形的面積列式整理即可得解;
。3)根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)角相等,分∠APQ=90°和∠AQP=90°兩種情況,利用∠OAB的余弦列式計(jì)算即可得解.
師:對(duì)于第一道題快速解決即可。
解:(1)令y=0,則﹣x+8=0,
解得x=6,
x=0時(shí),y=y=8,
∴OA=6,OB=8,
∴點(diǎn)A(6,0),B(0,8);
師:對(duì)于第二道題只需求解出三角形APQ的高,做出圖形的高,發(fā)現(xiàn)三角形APQ 與三角形AOB是相似三角形,利用相似比解決問題,得出高后,利用三角形面積公式表示出S與t的關(guān)系式,發(fā)現(xiàn)是一個(gè)開口向下的拋物線,頂點(diǎn)是(5,20),注意自變量t的取值范圍,再求解最大面積。此題對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定的引導(dǎo)。
(2)在Rt△AOB中,由勾股定理得,AB===10,記點(diǎn)Q到AP的距離為h ∵點(diǎn)P的速度是每秒2個(gè)單位,點(diǎn)Q的速度是每秒1個(gè)單位,
∴AP=2t,
AQ=AB﹣BQ=10﹣t,而三角形APQ與三角形AOB相似,
∴hAQh10?t? ∴? ∴h=(10﹣t) OBAB810
22∴△AQP的面積S=×2t×(10﹣t)=﹣(t﹣10t)=﹣(t﹣5)+20,
∵﹣<0,頂點(diǎn)為(5,20)而0<t≤3,
∴當(dāng)t=3時(shí),△AQP的面積最大,S最大=﹣(3﹣5)+20=2;
師:對(duì)于第三題:讓學(xué)生講解畫圖——引導(dǎo)其講解等量關(guān)系是:三角形相似比——列出方程。
(3)若∠APQ=90°,則cos∠OAB=
∴解得t==, ,
, , 若∠AQP=90°,則cos∠OAB=
∴
解得t==, ,
∵0<t≤3,
∴t的值為,
=,
。=
),
,) , 此時(shí),OP=6﹣2×PQ=AP?tan∠OAB=(2×∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(綜上所述,t=
,秒時(shí),以點(diǎn)A,P,Q為頂點(diǎn)的三角形與△ABO相似,此時(shí)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(
點(diǎn)評(píng):本題是一次函數(shù)綜合題型,主要利用了一次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的求法,三角形的面積,二次函數(shù)的最值問題,相似三角形對(duì)應(yīng)角相等的性質(zhì),銳角三角函數(shù),(2)要注意根據(jù)t的取值范圍求三角形的面積的最大值,(3)難點(diǎn)在于要分情況討論
三、課堂小結(jié)
本節(jié)課主要探究了動(dòng)態(tài)幾何中的動(dòng)點(diǎn)問題,其實(shí)是在動(dòng)中求靜,抓住它運(yùn)動(dòng)中的某一瞬間,尋找確定的關(guān)系式,就能找到解決問題的途徑,總結(jié):定圖形、t已知、列方程。
解決運(yùn)動(dòng)型問題常用的數(shù)學(xué)思想是方程思想,數(shù)學(xué)建模思想,函數(shù)思想,轉(zhuǎn)化思想等;常用的數(shù)學(xué)方法有:分類討論法,數(shù)形結(jié)合法等.。
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