中考數學《一道反比例函式試題的三種證明方法》

2022-12-28 00:39:05 字數 1958 閱讀 1197

中考專題複習對比解法反思教學

本文用三種方法證明一道反比例函式中考題.這三種方法的思維起點不同,我們可以從解題思路的形成過程中,對比各種方法的優劣,以提高解題能力.

一、問題

(2023年淄博中考題)反比例函式(,為常數)和在第一象限內的圖象如圖1所示,點在的圖象上,軸於點,交的圖象於點;軸於點,交的圖象於點,當點在的圖象上運動時,以下結論:

①②四邊形的面積不變;、

③當點是的中點時,則點是的中點.

其中正確結論的個數是( )

(a)0b)1c)2d)3

二、解法

分析1 ①②解答易,略.

③如圖1,要證明點是的中點,因為是的中點,若,有

,則點是的中點成立.

由於點、在同一反比例函式圖象上,可聯想到圖2所示的,這兩個三角形面積相等如何聯絡到?於是想到圖3中,當時,有.

至此,圖1中,將積轉化成、兩線中間的三角形,就成為求解的關健.根據兩條平行線之間同底的三角形面積相等,由,,這樣就把等積轉化成.

同理,由,,把等積轉化成

則與就是我們要尋找的三角形.

又,∴再由圖3基本圖形的結論可以得到.

證明1 鏈結、、、

∵點、在同一反比例函式上,∴∵,

∴,∴∴∴

∴∵是的中點

∴是的中點

分析,③由題意可知,若成立,當點是的中點時,點是的中點成立.

我們考慮能否用代數方法求出線段、、、的長,再算出和的值,然後看和的值是否相等,這個思路更樸素一些.

如圖4,不妨設,點、在反比例函式上,

則,,還可以求出,,

容易求出線段的長為

線段的長為,線段的長為,線段bd的長為

又,所以,問題得證.

證明2 設

軸,軸,

∵點、在反比例函式上

∴,∴,,,∴,.

∴.∵是的中點

∴是的中點.

分析3 ③如圖5,由題意可知,點是的中點,若成立,則點是的中點成立.於是,問題就轉化成證明

點和在同乙個反比例函式的圖象上,容易想到的是作,;則矩形和矩形面積相等,即,

又由,容易得出

而 (或)要關聯才行,顯然它們之間沒有直接聯絡,繼續觀察圖形,可以看到、.於是把換成,問題又轉化 (或),需要.由圖4可以看到

,這樣,由,可以輕鬆得出,進而證明了

證明3 作,,和交點為.

∵點、在同一反比例函式上,∴∴

∵,,∴∵是的中點

∴是的中點

3對比解法,反思教學

以上證法1主要應用了圖2和圖3兩個基本圖形的結論,解題時要求能想到著兩個結論,還要在圖1中新增輔助線構造出圖3所示的基本圖形,才能證明出圖1中的.證法2的起點低,用代數方法解決,設出點的座標,用代數方法分別求出線段、、、的長,再計算線段之比,得出結論.證法3從學生熟悉的結論入手,一步一步向靠攏,當發現不能直接得出結論時,將相等的線段進行替換,欲證的轉化成,而經過變形變為,從而與學生熟悉的 「無縫對接」,問題得證.

解法1的思維起點是圖2和圖3所示兩個基本圖形的結論,有了這2個兩個基本圖形結論的經驗、就容易想到解法1.筆者用解法1教學時沒有達到預期的效果,於是想到能不能用代數方法求解,**後發現解法2的起點低,設出的座標後,只要計算無誤,就能正確解答.解法2易於理解,但不能確定什麼條件下用代數方法求解,什麼條件下不能用代數方法求解.

這三種解法相比,解法2最簡單,學生容易接受,類似的問題也可以用同樣的方法解決.

解法3符合學生的思路.學生對圖5中較為熟悉,從學生熟悉的入手,一環扣一環的展開思考,順利引導學生獨立證明了問題.與解法2相比,解法3稍繁瑣.

但在證明的過程中,學生運用了反比例函式問題中的面積法,強化了數學解題中的轉化思想,發展了學生的思維,提高了學生的解題能力.

綜上所述,在解題教學中,要從學生的實際情況出發,找到學生思維的最近發展區,根據學生現有的知識積累和解題經驗尋找解題思路.這樣的解題思路才是學生易於理解的思路;這樣的解題教學可以發展學生的數學思維,培養學生的解題習慣,提高學生的解題能力.

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