尹平
用好例題拓展提高學習實效
尹平
教科書中的例題是圍繞本節(或本章)的概念、定理而設置的典型題目,在平時的學習過程中,往往有些同學不重視、不關注.本文借助于課本中一道題,加以變式拓展,希望能帶給同學們一些新的認識.
原題呈現:蘇科版《數學》九年級上冊第34頁:

圖1
如圖1,在矩形ABCD中,AB= 16cm,BC=6cm,點P從點A出發,以3cm/s的速度向點B移動,直到到達點B為止;同時點Q從點C出發,以2cm/s的速度向點D移動,經過多長時間P、Q兩點之間的距離是10cm?
【分析】設運動時間為t秒,因為PQ長為10cm,所以構造出以PQ為斜邊的直角三角形,作PH⊥CD,垂足為H,用t表示出線段HQ的長,用勾股定理列方程即可求解.
解:設P,Q兩點從出發經過t秒時,點P,Q間的距離是10cm,

圖2
如圖2,作PH⊥CD,垂足為H,
則PH=BC=6,PQ=10,
HQ=CD-AP-CQ=16-5t.
因為PH2+HQ2=PQ2,
可得:(16-5t)2+62=102,
解得t1=4.8,t2=1.6.
答:P,Q兩點從出發經過1.6或4.8秒時,點P,Q間的距離是10cm.
變式一條件不變,在運動過程中,點P和點Q之間的距離可能是18cm嗎?如果可能,求出運動時間t,如果不可能,請說明理由.
解:與上述過程相同,
(16-5t)2+62=182,
所以在運動過程中,點P和點Q之間的距離不可能是18cm.
變式二(2016·威海一模)如圖3,在矩形ABCD中,AB=16cm,BC=6cm,動點P、Q分別從點A、C同時出發,點P以3cm/s的速度向點B移動,直到到達點B為止,點Q以2cm/s的速度向點B移動,經過多長時間P、Q兩點之間的距離是10cm?

圖3

圖4

圖5
【分析】設P,Q兩點從出發經過t秒時,點P,Q間的距離是10cm,表示出PB、BQ,利用勾股定理建立方程求得答案即可.
解:設P,Q兩點從出發經過t秒時,點P,Q間的距離是10cm,
則PB=16-3t,BQ=6-2t,
因為PB2+BQ2=PQ2,
所以(16-3t)2+(6-2t)2=102,
變式三條件不變,如圖4,∠DQP能否為直角?若能,請求出相應的時間t的值.
【分析】題目明確問∠DQP能否為直角,所以需要構建△DQP,再根據勾股定理求解.
解:能.
由∠DQP=90°,則有DQ2=DP2-PQ2,
所以(16-2t)2=62+(3t)2-62,
時,∠DQP為直角.
變式四條件不變,經過多長時間,點P、Q、D組成的三角形是等腰三角形?
【分析】設時間為ts,過P作PM⊥CD于M,過Q作QN⊥AB于N,根據四邊形ABCD是矩形可知DC=AB=16cm,AD=BC=PM=QN=6cm,∠A=∠C=∠B=∠ADC=90°,故DM=AP=3tcm,BN= CQ=2tcm,再分DP=PQ,DQ=PQ及DP=DQ三種情況進行討論即可.
解:設時間為ts,過P作PM⊥CD于M,過Q作QN⊥AB于N(如圖5),
因為四邊形ABCD是矩形,所以DC=AB= 16cm,AD=BC=PM=QN=6cm,
∠A=∠C=∠B=∠ADC=90°,
則DM=AP=3tcm,BN=CQ=2tcm.
分為三種情況:
①當DP=PQ時,則DM=MQ=3tcm,
∵3t+3t+2t=16,解得:t=2;
②當DQ=PQ時,在Rt△PNQ中,由勾股定理得:(16-2t)2=62+(16-3t-2t)2,
7t2-32t+12=0,
解得:
③當DP=DQ時,在Rt△DAP中,由勾股定理得:(16-2t)2=62+(3t)2,
即5t2+64t-220=0,

圖6
變式五如圖6,在矩形ABCD中,AB= 12cm,BC=4cm,點P以4cm/s的速度從頂點A出發沿折線A—B—C向點C運動,同時點Q以2cm/s的速度從頂點C出發向點D運動,當其中一個動點到達末端停止運動時,另一點也停止運動.問兩動點經過多長時間,使得點P與點Q之間的距離為
【分析】注意題目中對兩動點運動的表述,從而知道每個動點的運動路徑.不難看出P分別在AB、BC上運動,所以需要分類討論.
①當0<t≤3時,則有(12-4t-2t)2+42=20,
②當3<t≤4時,則有(16-4t)2+(2t)2=20,
得方程5t2-32t+59=0,
此時Δ<0,此方程無解.
通過以上題目的變式,同學們一定會發現解決此類問題,關鍵是要會表示出相關線段長,利用勾股定理,再結合方程進行求解.同學們也可以作適當的變式,試試看,你會發現新天地.
(作者單位:江蘇省海門市正余初級中學)