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初中數(shù)學(xué)熱點:圖形運動問題的分析

來源:西安中考網(wǎng) 2011-08-10 13:13:54

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  隨著新課程標準的實施,其基本理念對近幾年數(shù)學(xué)命題的改革產(chǎn)生了重大的影響。新課程標準下的初中數(shù)學(xué)教材刪去了原三角形全等部分的知識,增加了圖形運動的內(nèi)容,使數(shù)字更貼近生活,解題方法更靈活多變。

  在這一理念的引導(dǎo)下,近幾年上海市中考和畢業(yè)考加大了這方面的考察力度,特別是2004年上海市中考,這一部分的分值比前兩年大幅度提高。常見的圖形運動有三種:旋轉(zhuǎn)、平移和翻折。運動變化問題正是利用它們變化圖形的位置,引起條件或結(jié)論的改變,或者把分散的條件集中,以利于解題。這類問題注重培養(yǎng)學(xué)生用動態(tài)的觀點去看待問題,有利于學(xué)生空間想象能力和動手操作能力的鍛煉,這類問題的解題關(guān)鍵在于如何“靜中取動”或“動中求靜”。

  平移、旋轉(zhuǎn)和翻折是幾何變換中的三種基本變換。所謂幾何變換就是根據(jù)確定的法則,對給定的圖形(或其一部分)施行某種位置變化,然后在新的圖形中分析有關(guān)圖形之間的關(guān)系。這類實體的特點是:結(jié)論開放,注重考查學(xué)生的猜想、探索能力;便于與其它只是相聯(lián)系,解題靈活多變,能夠考察學(xué)生分析問題和解決問題的能力;其中所含的數(shù)學(xué)思想和方法豐富,有數(shù)型結(jié)核方程的思想及數(shù)字建模,函數(shù)的思想,分類討論的思想方法等。

  為幫助廣大考生把握好平移,旋轉(zhuǎn)和翻折的特征,巧妙利用平移,旋轉(zhuǎn)和翻折的知識來解決相關(guān)的問題,下面已近三年上海市畢業(yè)考,中考,中考預(yù)測卷為例說明其解法,供大家參考。一、平移

  在平面內(nèi),將一個圖形沿某個方向移動一定的距離,這樣的圖形運動稱為平移。“一定的方向”稱為平移方向,“一定的距離”稱為平移距離。

  例1在直角坐標平面內(nèi),點o為坐標原點,二次函數(shù)y=x2+(k-5)x-(k+4)的圖象交x軸于點A(x1,0)點B(x2,0),且(x1+1)(x2+1)=8。

  (1)求二次函數(shù)的解析式(2)將上述二次函數(shù)圖像沿x軸向右平移兩個單位,設(shè)平移后的圖象與y軸交點為C,頂點為P,求△POC的面積。

  分析:拋物線的運動問題只需抓住頂點和開口方向這兩個要素的變化規(guī)律即可。一般地總是先配方使之成為頂點式后再求解。關(guān)于平移的變化規(guī)律是:平移―頂點改變(“左加右減,上加下減”),開口不變。

  解:⑴由題意知x1,x2方程x2+(k-5)x-(k+4)=0的根則x1+x2=5-kx1.x2=-(k+4)由(x1+1)(x2+1)=-8即x1x2+(x1+x2)=-9得-(k+4)+(5-k)=-9

  解k=5則所求二次函數(shù)解析式為y=x2-9

  ⑵由題意,平移后的函數(shù)解析式為y=(x-2)2-9則點C的坐標為(0,-5),頂點P的坐標為(2,-9)所以△POC的面積S=×5×2=5二、翻折

  翻折是指把一個圖形按某一直線翻折180?后所形成的新的圖形的變化。

  關(guān)于翻折還有二個基礎(chǔ)知識點:

  1、一個圖形沿一條直線翻折,如果直線兩旁的部分能夠互相重合,那么這個圖形叫做軸對稱圖形,這條直線就叫做這個圖形的對稱軸。

  2、平面上的兩個圖形,將其中一個圖形沿著一條直線翻折過去,如果它能夠與另一個圖形重合,那么說這兩個圖形關(guān)于這條直線對稱,這條直線就是對稱軸。解這類題抓住翻折前后兩個圖形是全等的,弄清翻折后不變的要素。

  翻折在三大圖形運動中是比較重要的,考查得較多。另外,從運動變化得圖形得特殊位置探索出一般的結(jié)論或者從中獲得解題啟示,這種由特殊到一般的思想對我們解決運動變化問題是極為重要的,值得大家留意。比如2004年畢業(yè)考最后一題中函數(shù)和幾何的綜合題中的求定義域的問題,這里的特殊位置實際上就是運動中的一種“靜態(tài)”要素。

  三、旋轉(zhuǎn)在平面內(nèi),將一個圖形繞一個定點沿某個方向轉(zhuǎn)動一個角度成為與原來相等的圖形,這樣的圖形運動叫做圖形的旋轉(zhuǎn),這個定點叫做旋轉(zhuǎn)中心,圖形轉(zhuǎn)動的角叫做旋轉(zhuǎn)角。圖形旋轉(zhuǎn)時,圖形中的每一點旋轉(zhuǎn)的角都相等,都等于圖形的旋轉(zhuǎn)角。

  一個圖形繞著某一點旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形與原來的圖形重合,那么這個圖形叫中心對稱圖形,這個點叫做對稱中心。

  例2如果一個正方形繞著它的中心旋轉(zhuǎn)后與原圖形重合,那么小于360°的一個旋轉(zhuǎn)角是度(2003年畢業(yè)考)
 

解析:此題較為簡單,屬考查概念的基本題360/5=72,為72度

  由此看出,近幾年上海市中考,重點突出,試題貼近考生,貼近初中數(shù)學(xué)教學(xué),在思想方面的考察上尤其突出。特別是2004年中考,圖形運動的思想(圖形的旋轉(zhuǎn)、翻折、平移三大運動)都一一考查到了。因此在平時抓住這三種運動的特征和基本解題思路來指導(dǎo)我們的復(fù)習(xí),將是一種事半功倍的好方法。平移中,直線平移K不變,拋物線平移,a不變;翻折中,翻折前后二個圖形全等及其推出的性質(zhì);旋轉(zhuǎn)中,抓住旋轉(zhuǎn)角。(

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