如何用发散思维来解策略开放性问题论文_施玲玲

如何用发散思维来解策略开放性问题论文_施玲玲

施玲玲(福建省南安市第四中学 福建 南安 362300)

摘要:开放性问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论,需要经过推断,补充并加以证明的题型,既是中考的热点题型,也是中考命题中具有挑战性试题。它有条件开放的、有结论开放的、有条件与结论同时开放的、也有策略开放的。策略开放性问题,一般指解题方法不惟一或解题路径不明确的问题,这类问题要求解题者不墨守成规,善于标新立异,积极发散思维,优化解题方案和过程。

关键词:策略开放 标新立异 发散思维

中图分类号:G628.88文献标识码:A文章编号:1671-5691(2019)02-0176-02

开放性问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论,需要经过推断,补充并加以证明的题型,既是中考的热点题型,也是中考命题中具有挑战性试题。它有条件开放的、有结论开放的、有条件与结论同时开放的、也有策略开放的。策略开放性问题,一般指解题方法不惟一或解题路径不明确的问题,这类问题要求解题者不墨守成规,善于标新立异,积极发散思维,优化解题方案和过程。以下是以一例题来说说如何解策略开放性问题的。

例:小明是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线y=ax2(a<0)的性质时,将一把直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A、B两点,请解答以下问题:

(1)若测得OA=OB=2 (如图1),求a的值;

图1

(2)对同一条抛物线,小明将三角板绕点O旋转到如图2所示位置时,过B作BF⊥x轴于点F,测得OF=1,写出此时点B的坐标,并求点A的横坐标;

图2

(3)对该抛物线,小明将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A、B的连线总经过一个固定的点,试说明理由并求出该点的坐标。

分析:(1)直接由抛物线的对称性,结合等腰直角三角形即可求得点B的坐标,进而求解。(2)可过点A作AE⊥x轴于点E,利用相似三角形,或锐角三角函数,或勾股定理求解。(3)设出直线的解析式,并和二次函数联立方程,利用相似三角形求得.或利用面积求解。

解:(1)设线段AB与y轴的交点为C,由抛物线的对称性可得C为AB中点,

因为OA=OB=2 ,所以∠AOB=90°,所以AC=OC=BC=2,所以B(2,-2)。

将B(2,-2)代入抛物线y=ax2(a<0),解得a=- 。

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(2)解法一:过点A作AE⊥x轴于点E,因为点B的横坐标为1,所以B(1,- ),所以BF= 。

又因为∠AOB=90°,易知∠AOE=∠OBF,而∠AEO=∠OFB=90°,

所以△AEO∽△OFB,所以 = = =2,所以AE=2OE,

设点A(-m,- m2)(m>0),则OE=m,AE= m2,所以 m2=2m,因为m≠0,所以m=4,即点A的横坐标为-4。

解法二:过点A作AE⊥x轴于点E,因为点B的横坐标为1,所以B(1,- ),

所以tan∠OBF= = =2,

因为∠AOB=90°,易知∠AOE=∠OBF,所以 =tan∠AOE=tan∠OBF=2,所以AE=2OE,

设点A(-m,- m2)(m>0),则OE=m,AE= m2,所以 m2=2m,因为m≠0,

所以m=4,即点A的横坐标为-4。

解法三:过点A作AE⊥x轴于点E,因为点B的横坐标为1,所以B(1,- ),

设点A(-m,- m2)(m>0),则OB2=12+ = ,OA2=m2+ m4,AB2=(1+m)2+(- + m2)2,

因为∠AOB=90°,所以AB2=OA2+OB2,所以(1+m)2+(- + m2)2=m2+ m4+ ,因为m≠0,

解得m=4,即点A的横坐标为-4。

(3)解法一:设点A(-m,- m2)(m>0),B(n,- n2)(n>0),

设直线AB的解析式为y=kx+b,则 第1个方程×n+第2个方程×m,得(m+n)b=- (m2n+mn2)=- mn(m+n),所以b=- mn,

又易知△AEO∽△OFB,所以 = ,所以 = ,所以mn=4,

所以b=- ×4=-2,由此可知不论k为何值,直线AB恒过点B(0,-2)。

解法二:设点A(-m,- m2)(m>0),B(n,- n2)(n>0),

直线AB与y轴的交点为C,根据S△AOB=S梯形ABFE-S△AOE-S△BOF=S△AOC+S△BOC,得 × ( n2+ m2)(m+n)- m× m2- n× n2= OC×m+ OC×n,化简,得OC= mn,又易知△AEO∽△OFB,所以 = ,所以 = ,所以mn=4,所以OC=2为固定值。故直线AB恒过其与y轴的交点C(0,-2)。

解法三:设点A(-m,- m2)(m>0),B(n,- n2)(n>0),

则有OA2=m2+ m4,OB2=n2+ n4,AB2=(m+n)2+(- m2+ n2)2,

因为∠AOB=90°,所以OA2+OB2=AB2,所以(m2+ m4)+(n2+ n4)=(m+n)2+(- m2+ n2)2,化简得mn=4,所以OC=2为固定值。故直线AB恒过其与y轴的交点C(0,-2)。

点评:本题将一只三角板有机地放入平面直角坐标系中,并与抛物线结合,同时构建动态问题,应该说是一道十分不错的好题,求解时除了要能灵活运用所学知识外,还必须充分运用数学思想方法。此题难度较大。

总之,开放探索性问题,特别是策略开放性的探索问题,这种题型可以激发学生的学习兴趣,培养他们的想象能力、思维发散能力、综合分析概括能力等水平思维能力,以及探索创新能力都十分有利。

论文作者:施玲玲

论文发表刊物:《教学与研究》2019年2期

论文发表时间:2018/12/26

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