郝敬軍



[摘 要] 對于不同類型的考題,有時可以采用相同的思路來求解,該類考題稱之為解法同源考題. 該類考題的出現,極大地拓展了解題方法,有助于解題思路的關聯性建構,對提高解題效率有一定的幫助.
[關鍵詞] 同源;面積;性質;割補法;幾何
考題2 (2018年甘肅張掖中考)如圖6,已知二次函數y=ax2+2x+c的圖像經過點C(0,3),與x軸分別交于點A和點B(3,0),其中點P是直線BC上方拋物線上一動點.
(1)試求二次函數y=ax2+2x+c的表達式.
(2)連接PO,PC,并將△POC沿y軸翻折,得到四邊形POP′C,如果四邊形POP′C為菱形,請求出此時點P的坐標.
(3)當點P運動到什么位置時,四邊形ACPB的面積可以取得最大?請求出此時點P的坐標以及四邊形ACPB面積的最大值.
思路突破 本題為典型的函數綜合題,涉及拋物線和直線,第(1)(2)問分析略,下面主要探討第(3)問的求解策略.
難點分析 對于第(3)問,從問題形式來看,求四邊形ACPB的面積過程中,存在三大難點,一是題目為最值問題,隨著點P的移動,四邊形ACPB的形狀必然發生變化,如何定量分析有待研究;二是四邊形ACPB為不規則圖形,如何利用已有知識建立面積求解模型有待討論;三是題干信息僅給出了函數的解析式,沒有具體的線段長,如何利用轉換條件獲得相應的線段長需要進一步討論.
思路構建 研究面積的最值,可以嘗試設出點P的坐標,使其變為相對意義上的靜止點,則可以建構特定條件下的四邊形面積模型. 四邊形ACPB為不規則圖形,可以嘗試采用分割法,將其轉化為幾個規則的基本圖形的組合,則不規則圖形的面積就可以通過分別求解規則圖形的面積來求解. 線段的長度可以通過兩點之間的坐標來獲得,因此可以將求線段長度的問題轉化為求關鍵點的坐標,求點的坐標可以結合函數解析式來獲得. 最后,可以建立關于點P坐標參數的面積函數式,通過研究點P的軌跡參數來完成最值求解.
考題1和考題2的第(3)問都是求幾何圖形的面積,只是問題的研究背景不同. 考題1直接給出了幾何元素的相關信息,包括角、邊的大小以及相關幾何性質,是幾何動點下的面積分析問題;而考題2給出了函數的解析式和相關點的坐標,是函數圖像中的幾何問題,屬于解析幾何. 雖然兩者的問題形式不同,但考慮到解析幾何是函數與幾何的綜合,因此實質上都是對幾何的拓展研究. 上述解題策略在思想方法和構建思路上存在一些相同之處,具體如下.
對于思想方法,考題所涉及的四邊形均為不規則四邊形,利用已有的圖形面積求解方法無法直接完成,因此基于構造思想采用面積的割補法是最為有效的方式. 該解題思想方法在考題1、考題2中均有充分的體現,它們均是通過添加輔助線的方式,將四邊形分割成幾部分,構造出幾個常見的基本圖形,利用其面積公式來求解. 需要注意的是,不同的分割方式所構造的基本圖形不相同,面積求解的難易程度也有差異,最為簡潔的方式是根據題目所給條件進行圖形構造,如考題1的純幾何問題直接利用已知的線段長,考題2則盡量將已知點作為所構圖形的頂點,這是構造思想的具體使用細節,合理構造可以簡化求解.
對于思路構建,利用面積割補法是構建求解幾何模型的總體思想,而如何建立已知條件與目標問題的關系是求解的具體思路. 考題1基于三角形的面積公式,利用幾何性質來探究面積求解的關鍵線段長,采用的是“公式→線段→幾何性質”的思路探尋模式,這是由所給條件——幾何性質所決定的;考題2同樣基于圖形面積公式,進行了所需線段長度的思路構建,采用的是“公式→線段→函數性質”的思路探尋模式,都是由問題目標展開的思路構建. 考慮到點坐標與線段之間的聯系,及幾何與代數之間的不可分割聯系,問題的構建思路均是以定理、公式為出發點,建立必要條件與性質之間的聯系,這是兩道考題構建思路的同源所在.
考題求解的學習思考
1. 重視考題解法,透析問題結構
上述考題屬于不同知識領域的“形異法同”的關聯題,雖然問題的形式、題干信息條件有較大的差異,但由于均是對不規則面積的求解,因此在解題策略上存在同源性. 對考題進行總結歸納,不能只局限于同類型的考題,也應重視對相同解題策略的考題整理,尤其是具有相同思想方法的考題. 深入探析解法上的“同”與“不同”,不僅可以豐富解題方法,在解法歸納的過程中還可以拓展解題思路,促進思維的活躍性. 另外,關注同源考題的命題結構,反思問題求解時的轉化策略,充分理解命題人由條件構建問題的基本框架,真正理解解法一致性的根源,是解題的核心.
2. 提煉問題條件,總結重點知識
解后反思是對問題求解進行信息提煉,包括問題的條件、出題形式、求解涉及的基礎知識,如上述考題1給出圖形的基本性質來求解圖形的面積,涉及菱形、三角形的性質,求解時利用了面積公式、勾股定理、分割方法等. 對問題信息進行總結,有助于后續知識的學習,結合考題,可以深入理解涉及的知識內容,積累知識運用的經驗,達到融會貫通的效果. 同時,在知識整理的過程中,可以進一步把握知識之間的聯系,構建知識的解題框架,這樣有助于解題策略的形成. 解后反思實際上是知識的內化過程,是知識與能力強化、提升的過程.
寫在最后
解法同源是較為特殊的一類關聯考題,解題過程中用到的思想方法、構建思路具有潛在的研究價值,尤其是在命題形式多樣化的中考中,局限于表象問題是難以提升解題能力的. 深刻挖掘解題思路的構建策略、思想方法,有助于擺脫考題的束縛,真正理解問題的精髓,獲得思想層面的能力提升.