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《广猛说题系列之一道翻折压轴题的解答及变式》

题目:(来源:北京新东方扬州外国语学校中考模拟考,2012年天津市中考题倒二题)

已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标洗中,点A(11,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点(点P不与点B、C重合),经过点O、P折叠该纸片,得点B′和折痕OP.设BP=t.

(1)如图1,当∠BOP=30°时,求点P的坐标;

(2)如图2,经过点P再次折叠纸片,使点C落在直线PB′上,得点C′和折痕PQ,若AQ=m,试用含有t的式子表示m;

(3)在(2)的条件下,当点C′恰好落在边OA上时,求点P的坐标(直接写出结果即可).

(3)最后一问是本题的把关问,基本图形多种多样,关键学生如何“慧眼识珠”,识别到相对而言较简单的解法,计算量简单且思维量兼顾,才是“上乘之法”,下面提供一些方法,仅供参考(这里并非按“烦简顺序”排列).

不管用什么方法,首先要画出符合题意的大致图形,如图4所示,这就是我所想表达的“画图意识”,只有图形画准确了,才能更好地去分析问题,才有更大的可能去发现题目中存在的特殊性;

反思1:方法一利用第二次翻折,识别到了一组常见的“一线三直角”基本相似模型,利用相似比列方程,这个模型多数学生还是比较容易发现的,这也是学生相对容易想到的方法,应该算“第一直觉”,但计算上因为牵扯到第(2)小问中的m(关于t的二次式),所以很复杂,学生的计算有待强化,估计很难算出最终的正确答案!虽然方法没问题,但计算能力跟不上,也值得同学们关注及强化!而且,学生计算能力的缺失,已引起中考命题专家的广泛关注,所以近年来计算能力肯定也是中考越来越重视的能力,平时同学们就应该有意识训练,而不是遇到复杂计算就“一带而过”,拿本题来说,这个方法就非常好,平时多算一算,多练一练,对自己的解题能力肯定有莫大提升!

反思2:第二种方法,较第一种方法,列出的方程更简单,仅仅牵扯到字母t,并未牵扯到字母m,所以相对较容易,但题目中的等腰△C′PO还是比较难发现的,这就需要同学们对于此基本图形不仅要熟悉还要敏感,不能要靠别人的提醒后才恍然大悟,所以平时一定不要认为题目简单就得意忘形,往往就是这些最简单的题目、题型、模型等是解决所谓难题的突破口,发现了这些基本的简单图形,难题也就不再是难题了!

反思3:一个好题解完后,我们其实还可以做很多事情,比如用心琢磨这道题目的来龙曲面,还可以去一题多变,问问自己这个题目还可以编出哪些有趣的问题!拿本题来说:

针对第(1)小问,还可以继续追问如下类似问题:

变式1:将A(11,0)改为A(8,0),在翻折的过程中,求CB′的最小值及此时t的值.

简析:由翻折不变性知OB′始终等于OB,即OB′=6,从而知点B′始终在以O为圆心,6为半径的圆上运动,如图6所示,画出这个轨迹圆;

如图7,连接CO与此圆的交点即为所要寻找的点B′,此时CB′达到最小值为4;

至于此时t的求法,有两种方法,一是在Rt△B′PC中使用勾股定理即可;二是将Rt△CBO分割成连个三角形,即△PBO和△POC,利用面积法即可搞定;这个图形就是一个典型的“倍半角模型”啊,属于“由倍到半”的过程!

点评:上面的最值问题,采用的是“轨迹思想”,画出动点的轨迹“辅助圆(弧)”,从而转化为定点到圆的最短距离模型!

针对第(2)小问,还可以继续追问如下类似问题:

变式2:当t为何值时,AQ最小,即m最小?当t为何值时,OQ最小?

简析:上面的变式是“一根绳上的蚂蚱”,都可以转化为常规问题:当t为何值时,CQ最大?只要用将CQ表示成t的二次函数,即可解决!

点评:这里最值问题是代数法解决,即建立函数关系式,求其最值解决!

再来一个有趣的变式:

变式3:将A(11,0)改为A(10,0),在翻折的过程中,当△OAB′为直角三角形时,求t的值.

简析:图8是利用轨迹思想,通过精确画图确定点B′的精确位置,既体现了“轨迹意识”,又突出了“画图意识”,同学们一定要重视这两种解题意识的培养,前面我的文章都有专门介绍这两种解题意识的训练;

同变式1的分析,易知目标△OAB′唯一的动点B′的运动轨迹在圆O的一段弧上;

要使△OAB′为直角三角形,要分三种情形考虑,这是“分类意识”:通过简要的分析,∠B′OA不可能为直角,否则点B′与点B重合了,不符合题意;∠OAB′也显然不可能为直角;所以只能是∠OB′A为直角,此时就可以以OA为直径画一个圆,此圆与圆O的交点即为所要寻找的点B′;

另外由翻折不变性知∠PB′O=∠PBO=90°,因而点P、B′、A三点共线;

同原题第(3)小问的分析,得到一个隐藏的等腰△APO是解决此问题的关键,发现这个特殊性后,几乎可以口算出t=2,不再详述!

点评:这个变式非常有趣,考察了学生的各种解题意识,有轨迹意识,画图意识,分类意识,找特殊性意识等等,而且同第(3)问呼应,放在前面有可能会给学生解决第(3)小问一定的暗示!

就针对此题,还可以问好多问题,如等腰问题,面积问题等等,同学们要养成这种“解题后反思、琢磨、变式”的好习惯,不要认为题目简单就一带而过,也不要因为题目难而畏惧后退,而应该迎难而上,用心琢磨,由不会到会,由会到精通,由精通到一通百通,我想你的学习一定会很出彩!

(本文完!)

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