摘 要:壓軸題一般是指試卷最后面出現的大題,它以難度大,分數高,綜合性強為特點,學生要想在中考數學中脫穎而出,就必須將壓軸題拿下。筆者認為初中生平時除了積累數學知識外,還應該認真分析以往中考生答錯壓軸題的原因,為今后的中考數學探路。
關鍵詞:中考數學;壓軸題;分析原因;探路
前段時間,本省各市進行了2018年的中考,因筆者素來就對中考數學壓軸題頗感興趣,便向多方詢問了解了許多數學壓軸題以及考生的解答情況,其中某市的一道數學壓軸題令筆者印象深刻,原因是該壓軸題的難度系數不算大,但學生的答題情況卻比預期要差許多,筆者想通過此題來認清學生的思維世界,分析學生做錯的原因,希望能對學生今后的答題起到切實的指導作用,為初中生今后的中考數學探出一條光明大道。
一、 題目呈現
題目:如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A、B兩點(A在B的左側),且OA=3,OB=1,與y軸交于C(0,3),拋物線的頂點坐標為(-1,4)。
(1) 求A、B兩點的坐標;
(2) 求拋物線的解析式;
(3) 過點D作直線DE∥y軸,交x軸于點E,點P是拋物線上B、D兩點間的一個動點(點P不與B、D兩點重合),PA、PB與直線DE分別交于點F、G,當點P運動時,EF+EG是否為定值?若是,試求出該定值;若不是,請說明理由。
二、 分析答情
下面是學生的解答情況:
第(1)問求A、B兩點的坐標,學生甲和學生乙給出了不同的答案。
學生甲:∵拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A、B兩點(A在B的左側),且OA=3,OB=1,∴A點坐標為(-3,0),B點的坐標為(1,0)。
學生乙:A(1,0),B(-3,0)。
點評:第(1)問真的算得上是送分題,很多學生的解題過程跟學生甲是一樣的,因為什么條件得出了什么結論,這樣的用法很恰當,思路也非常清晰。令人費解的是到了中考居然還有乙給出的這種答案,原因是學生乙審題過于粗心,沒注意題目里已經明確給出條件“A在B的左側”。每次講評作業或試卷時,總能聽到學生大呼看錯題了,錯就是錯,數學不接受“我本可以”的解釋,所以筆者認為細心也是解題能力的一種,學生們應該認真對待每一道題,從“我本可以”轉化到“我做到了”的狀態。
第(2)問求拋物線的解析式,學生丙和學生丁給出了不同的思路。
學生丙:將(1,0),(-3,0),(0,3)代入解析式y=ax2+bx+c,得:
0=a+b+c,0=9a-3b+c,3=0+0+c, 解得
a=-1,b=-2,c=3,
∴拋物線的解析式為y=-x2-2x+3。
學生丁:設拋物線的解析式為y=a(x+3)(x-1),把點C(0,3)代入該解析式得到3=a×3×(-1),解得a=1,則拋物線的解析式為y=-(x+3)(x-1)=-x2-2x+3。
點評:學生丙的解題一般是考生看到題目后最先想到的方法,直接將拋物線上的三點坐標代入拋物線的解析式,再解三元一次方程組即可。如果學生的運算能力不強,對方程組的解法不熟悉,也不夠細心的話就會容易出現錯誤。如果能像學生丁那樣采用設交點式的解析式的方法,這樣就減少了計算量,成功率會高許多。這就要求學生在看完題目后耐心思考解題的多種策略,然后認真地選取符合自己能力的解題策略,進而提高做題的成功率。
第(3)問是當點P運動時,EF+EG是否為定值?若是,試求出該定值;若不是,請說明理由。學生戊和學生己解題的突破口不同。
學生戊:EF+EG是定值,且EF+EG=8,理由如下:如圖,過點P作PQ∥y軸,交x軸于點Q,設P(t,-t2-2t+3)則PQ=-t2-2t+3,AQ=3+t,QB=1-t,AE=2,∵PQ∥EF,∴△AEF∽△AQP,
則EFPQ=AEAQ,∴EF=PQ·AEAQ=(-t2-2t+3)×23+t=23+t×(3+t)(1-t)=2(1-t),同理,
∵PQ∥EG,∴△BEG∽△BQP,∴有EGQP=BEBQ,
∴EG=PQ·BEBQ=(-t2-2t+3)×21-t=21-t×(-t2-2t+3)=2(t+3),∴EF+EG=2(1-t)+2(t+3)=8。
學生己:EF+EG是定值,且EF+EG=8,理由如下:已知點P是拋物線上B、D兩點間的一個動點(點P不與B、D兩點重合),當點P與點C重合時,有P(0,3),設直線AP的解析式為y=kx+b,將A(-3,0),P(0,3)代入解析式得:
0=-3k+b,3=0×k+b,解得k=1,b=3,∴直線AP的解析式為y=x+3。
∵直線AP與直線DE交于點F,則點F的橫坐標為-1,則有y=-1+3=2,F(-1,2),∴EF=2。
設直線BP的解析式為y=kx+b,將B(1,0),P(0,3)代入解析式得:0=1×k+b,3=0×k+b,解得k=-3,b=3∴直線BP的解析式為y=-3x+3。
∵直線BP與直線DE交于點G,則點G的橫坐標為-1,則有y=-3×(-1)+3=6,G(-1,6),∴EG=6。
∴EF+EG=2+6=8,則當點P是拋物線上除點C外的B、D兩點間的一個動點時,也會有EF+EG=2+6=8。
點評:學生戊的思路極其清晰,在找不到其他解題方法的情況下畫了一條關鍵的輔助線PQ,以至于能順利地找到了兩組相似三角形,再利用相似三角形的對應線段成比例的關系算出了EF和EG的值,最后得到EF+EG=2(1-t)+2(t+3)=8。每一步驟都能以數學知識為依據,層層遞進,加上自身運算能力強,最后得到正確答案也是意料之中的事。而學生己一開始想以特殊點為突破口——當點P與點C重合時,順利算出F(-1,2),G(-1,6)得到EF=2,EG=6,EF+EG=2+6=8,最后的解釋“則當點P是拋物線上除點C外的B、D兩點間的一個動點時,也會有EF+EG=2+6=8。”在這里,學生己太想當然了,在沒有任何數學知識為依據的前提下,將特殊情況錯誤地過渡到一般情況,這點在數學領域是說不通的。如果學生寫到這里后認真地尋找數學依據,經分析后一定會發現思路出現了嚴重的漏洞,此時再尋求另一種解題思路也還來得及。所以解題時要有耐心和細心,這兩樣缺一不可。
三、 深入反思
數學知識有著嚴密的聯系性和嚴謹的科學性。嚴密的聯系性指的是數學知識是結成網狀的知識體系,知識之間相互支撐,相互依托,沒有哪些數學知識能獨立出來,因為它們是不可分割的。嚴謹的科學性說明數學知識有極強的邏輯性,它是根據現實社會的需要,并以原來的數學知識為依據而科學地增加。數學壓軸題更是很好地印證了這兩點。當學生做題時,如果不能找到相關的數學知識為依據,說明學生此時的解題思路很可能存在漏洞,因為正確的解題思路應該是讓人感到豁然開朗的,而不是含含糊糊、模糊不清的。當然,在做題時,學生除了要有清晰且嚴謹的解題思路之外,還需要具備足夠的耐心、細心和經驗,而這些都需要學生在平時的數學學習中慢慢地去嘗試和積累,那么積極分析往年中考數學壓軸題的答題情況并總結出原因,這毋庸置疑是一種有效的途徑。
作者簡介:
葉夢玲,廣西壯族自治區南寧市,廣西師范學院數學與統計科學學院。