38 李尚林
初中数学开放型试题的八种解题方法
陕西省岐山县西机学校 李尚林
开放型试题对学生的思维能力要求较高,因此中考中学生得分率不高。我结合中考题的特点,总结出解答这类试题的八种思维方法,并加以分析说明:
一、用类比的方法探求结论
例1 如果不等式3χ-M≤0的正整数解是1、2、3,那么M的取值范围是( )。
A.9≤M<12 B.9<M<12
C.M<12 D.M≥9
分析:本考题根据执果索因的命题原则,把初中数学第一册某例:“求不等式3χ-9≤0的正整数解”改编而成。解时可采用类比的方法,首先把不等式3χ-M≤0化为χ≤探索:
χ<3的正整数解为1、2;
χ≤3的正整数解为1、2、3;
……
χ<4的正整数解为1、2、3;
χ≤4的正整数解为1、2、3、4;
这样可知3≤<4,即9≤M<12
二、用归纳法总结探求结论
例2 根据有理数一章的所有法则和概念,回答:
?= 0 , , , , , 。
分析:命题编写,旨在考查学生的汇聚思维能力,让考生殊途同归,起到归纳总结之作用。事实上,教材上明确写道:0的相反数是0,0的绝对值是0。互为相反数的两个数相加得0。 任何数同0相乘都得零,几个数相乘,有一个因数为0,积就为0,0除以任何一个非0数都得零。用数学式表达为-0=0,|0|=0,a+(-a) =0,a∙0=0,a∙b∙0=0 ,0÷a(a≠0) =0。
三、用作图法探求结论
例3 在直角坐标系中,已知点A(-3,0),B(0,-4),
C(0,1),过点C作直线L交χ轴于点D,使得以点D、C、0为顶点的三角形与△A0B相似,这样的直线一共可作
条。
分析:命题者将△A0B的顶点坐标以及点C的坐标置于直角坐标系之中。体现出作图的多样性。解答时,首先在第一象限内确定与△A0B相似的点D的位置。
依据△C0D∽△A0B,即 , 0D=。
在0χ轴上截取一点D1,使0D1 = 。过C、D1作出直线L1,若依据△D0C∽△A0B,即:= 得 0D=
在0χ轴上取点D2,使0D2=,过CD2作出直线L2,则L2∥AB。其次,作D1、D2关于y轴的对称点D3、D4,过CD3和CD4点还可作出另外两条直线L3、L4。
四、用分类讨论的方法探求结论
例4 已知凸四边形ABCD中,BC=DC,对角线AC平分∠BAD,在四边形ABCD中,设AB=a、AD=b。问a与b的大小符合什么条件,这个四边形一定有外接圆?
分析:初中阶段判断四点共圆的方法主要利用角关系,如何将线段度量关系转化为角关系便是本题的关键。利用分类思想:a≠b(a﹥b、a﹤b)时,一定有∠B+∠ADC=1800,所以一定有外接圆;而当a=b时,若∠B=∠ADC=900时有外接圆。但是,∠B=∠ADC≠900时无外接圆。
五、用数形结合思想探求结论
例5 已知圆0内切于四边形ABCD、AB=AD,连接AC、BD,由这些条件你能推出哪些结论?
分析:这道题突破常规模式,不限结论,而是让学生根据条件去探索结论,需分析条件,发现结论,由题意画出图,由对称性和条件可得:
①∠ABD=∠ADB ② AC平分∠BAD
③ AC垂直平分BD ④∠BAC+∠DBA=900
⑤ BC=CD ⑥△ABC≌△ADC
⑦ S四边形ABCD= AC·BD ⑧AC过圆心0等结论
六、构建模型探求“配对问题”的结论
例6 G是△ABC的重心,由图你能推出面积相等的三角形有多少对?
分析:解答本题的理论依据是:若一直线上有n个点,则由这些点确定的线段共有条,分如下三方面作答:
①面积为S△ABC的三角形有六个:△ABD、△ACD、
△BFC、△BEA、△BEC、△AFC,这样配成的对数为=15。
②面积为S△ABC的三角形有三个:△ABG、△BCG、
△CAG,配成的对数为=3。
③面积为S△ABC的三角形有六个:△AEG、△BFG、
△BDG、△CDG、△CEG、△AFG,15对。
综上所述,满足条件的三角形有33对。
七、从假设出发探求结论
例7 如图:在直角坐标系中,点O′的坐标为(2,0),圆O′与χ轴交于原点O和点A,又B、C、E三点坐标分别为(-1,0)、(0,3)、(0,b),且O<b<3。当点E在线段OC上移动时,直线BE与圆O′有几种位置关系?并求出每种位置关系时b 的取值范围。
分析:寻求的是直线与圆O′的位置关系,以假设特殊位置关系(相切)存在为突破口来验证其真实存在与否,然后探索结果,于是仅设BF与圆O′相切(F为切点)交y轴于E′(0,b)。
∵ OB=1,OF=2
∴ BF=
又∵ △OBE′∽△FBO′
∴ OE′=
即 b=(符合条件)
∴ BF与y轴交于OC之间
∴ 当O<b<时,BE与圆O′相交;
当b=时,BE与圆O′相切;
当<b<3时,BE与圆O′相离。
八、用综合分析的方法探求结论
例8 已知抛物线y=χ2-2χ-3交χ轴于B(-1,0),交y轴于C(0,-3),点A(2,-3)在此抛物线上。
(1)当点D在y轴上,且∠BDO=
∠BAC时,求点D的坐标;
(2)点M在抛物线上,点N在抛物线对称轴上,是否存在,以点A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M,若不存在,说明理由。
解:
(1)分析:
综合分析条件得出∠BAC=∠ABX=450
所以,只要∠BDO=450
即可,即OB=OD=1
∴ D点只能(0.1)或(0,-1)
(2)综合分析,并分类讨论
当AB为平行四边形对角线时,易得□ACBN1,M1就是C,这时M1(0,-3)。
当AB为平行四边形一边时,方法是将AB向上(斜上)或向下(斜下)平移,得到满足条件的点M和点N。
如图:□ABM2N2,N2的横坐标是1,由平移关系知M2的横坐标是-2。
∴ M2的纵坐标是y=(-2)2-2χ(-2)-3=5
∴ 点M2(-2,5)。将线段AB向右上平移可得满足条件的□ABN3M3如上图,N3横坐标是1,由平移关系可知M3的横坐标是4。所以M3的纵坐标是y=42-2×4-3=5
∴ M3(4,5)。综上所述点M存在且坐标是(0,-3)或(-2,5)或(4,5)。
