


【摘要】關于圓相關的問題是中考必考題型,學生應在理解題目的基礎上分析題目選擇所需的條件,再選擇需要用到的相關概念、知識理論進行詳細解讀,最后借助計算、添加輔助線等方式進行問題求解.本文對初中數學圓相關問題的解題思路、解決方法進行深入探究,以期為初中數學教學中圓相關教學活動的開展提供幫助.
【關鍵詞】圓;初中數學;解題技巧
初中階段,教材內關于圓的知識點很多,并且這些知識內容與其他知識點之間也互有聯系,所以圓的題型綜合性強、內容豐富,導致很大一部分學生對圓相關知識掌握得不夠熟練,在解題過程中經常出現知識使用混亂,甚至找不到解題關鍵點等問題.因此,教師需要以圓的概念、性質定理出發,基于中考考綱中的考點問題進行題型的歸納與分析.
1 有關圓性質的問題求解技巧
例1 如圖1,AB是⊙O的直徑,CD是弦,若AB=10cm,CD=8cm,那么A、B兩點到直線CD的距離之和為( )
(A)18cm. (B)14cm.
(C)10cm. (D)6cm.
分析 本題中已知條件較多,主要考查學生對圓的性質相關知識的掌握程度,學生需基于“垂徑定理”對題目進行細致化分析:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分這條弦所對的兩條弧[1].基于此對圖形中各個點與線的位置進行仔細分析,從而獲取解題思路.
解析 根據垂徑定理,過O點作一條垂線OM,使OM⊥CD于點M,因為點M是CD的中點,根據CD=8cm可得出MD=4cm.連接OD,因為AB=10cm,所以OD=12AB=5cm,再根據勾股定理可以求出OM=3cm,基于梯形中位線定理,得出A、B兩點到直線CD的距離之和等于3×2=6cm.
2 直線與圓的位置關系
例2 PQ是⊙O的直徑,點B在線段PQ的延長線上,OQ = QB = 2,動點A在⊙O的上半圓運動(含P、Q兩點),以線段AB為邊向上作等邊三角形ABC.那么線段AB所在的直線與⊙O相切時,△ABC的面積如何計算.
分析 本題考查學生對直線與圓三種位置關系的掌握情況,尤其是直線與圓相切時應如何解題.本題中由于直線AB與⊙O相切,且B點在PQ這一圓外延長線上,所以可以知道AB與⊙O的切點為A,想計算三角形面積,需要求出AO的長度,然后再根據已學的三角形性質求出△ABC其他邊長,最后求得面積.
解析 首先將點A與點O相連,根據已知條件中給出的OQ=QB=2,可以求出AO=OQ=2,OB=4,利用勾股定理的性質可以求出AB的長.又因為△ABC是等邊三角形,根據等邊三角形的面積公式可以得出最終答案.
3 圓切線的性質定理
例3 如圖2,⊙O與△OAB的邊AB相切,切點為B,將△OAB繞點B按順時針方向旋轉得到△O′A′B,使點O′落在⊙O上,邊A′B交線段AO于點C,若∠A′=25°,則∠OCB是多少度.
分析 此過程中,考查學生對圓的切線定理、三角形外角性質的掌握程度.圓的切線定理:圓的切線垂直于經過切點的半徑;三角形的外角定理:三角形的外角等于與其不相鄰的兩個內角之和[2].通過綜合分析得出利用畫輔助線的方式可以順利完成解題.
解析 根據圓的切線定理可以明確∠OBA=90°,解題過程中,連接OO′,基于此根據旋轉的性質得出結論:∠A=∠A′,∠ABA′=∠OBO′,BO=BO′,那么就可以作出如下判斷:△OO′B是一個等邊三角形,進而證明∠OBO′=60°,接下來可判斷∠ABA′=60°,最后再利用已經學習過的三角形外角性質計算出∠OCB的度數:∠OCB=∠A+∠ABC=25°+60°=85°.
4 圓中的計算問題
在學習圓相關知識的過程中,學生在解題過程中除掌握圓、三角形的概念、性質和定理,還需要在涉及面積計算問題時,掌握作差法、平移法、等積法、割補法等各種方法輔助計算,從而在解題思路清晰的情況下,得出正確答案.
例4 已知A、B兩地相距1km,要在A、B兩地之間修建一條筆直的交通軌道,根據具體測量得出以下兩個信息:C地在A地的北偏東60°方向、C地在B地的北偏西45°方向,該地有一個以C為圓心,半徑長為350m的圓形的兒童主題樂園,修建的這條交通軌道是否會穿過主題樂園?
分析 本題考查學生對圓的基本性質、圓的切線定理以及三角形性質、三角形內角定理等方面知識的掌握程度.想明確以C為圓心的公園是否會與AB邊相交,必須求圓形的半徑以及C點到線段AB的距離,若⊙C的半徑長度大于C點到線段AB的距離,則軌道穿過主題樂園,若⊙C的半徑小于C點到線段AB的距離,則修建這條軌道不會穿過主題樂園.
解析 首先過點C作CD⊥AB于點D,那么可以根據已知條件得出∠CBA=45°,∠BCD=45°,因此,可以求得CD=BD,我們可以假設CD的長度為xkm,那么BD的長度也為xkm,再根據C點在A點的北偏東60°方向,可以得出∠CAB=30°,基于此求出AC的長度為2xkm,基于勾股定理計算出AD=3xkm,而AD+BD=1km,那么求得3x+x=1,x ≈ 0.37km,370m>350m,所以以直線AB修建的軌道不會穿過兒童主題樂園.
5 結語
深入分析初中數學圓相關問題及解題技巧后,教師未來應著重培養學生的邏輯推理能力與靈活思考能力,保證他們在建立完整的知識體系后,面對各類圓的題型都能積極探索、從容面對,為后續的學習與發展奠定基礎.
參考文獻:
[1]左朋法.初中數學解題教學中“圓”的解題解析[J].數理天地(初中版),2023(21):26-27.
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