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借2道压轴题,讲一个数学解题思路:我敢说它是万能的

创作时间:
作者:
@小白创作中心

借2道压轴题,讲一个数学解题思路:我敢说它是万能的

引用
腾讯
1.
https://new.qq.com/rain/a/20240918A00H8400?media_id=&suid=

解数学题时,我们常常会遇到一些复杂的题目,不知道从何入手。其实,解题的思路很简单:从未知出发,一步步找到已知与未知的联系。本文将通过两道中考压轴题,详细展示这个解题思路的具体应用。

例题一

第一问

未知是抛物线的解析式。

要得出解析式,我们需要知道抛物线经过的点。正好,题目给了两个点,我们代入就可以得到关于a和b的二元一次方程。剩下的就是解方程了。

第二问

这里的未知量是三角形def周长的最大值。

周长通常要求出3边长,加在一起。在这里就是DF+DE+EF。乍一看,不好算呢。怎么算每个线段的长度呢?

这时候我们再回过头去看题目中给的条件。其中有一个是DF⫽x轴,那我们就可以利用平行关系。利用平行很容易就得出三角形def相似于三角形BOC。三角形BOC是一个等腰直角三角形,那么三角形def也是一个等腰直角三角形。那么ef=ED,而且等于二分之根号二df。

三角形的周长,我们就可以转化成求df的长度。

好了,下面我们就专心求df的长度了。从图上可以看到DF的纵坐是一样的,而横坐标不一样。DF的长就是两个点的横坐标相减的绝对值。

怎么知道它们的横坐标呢?到这里有些人可能会卡住。不妨问问自己有没有遇到过类似的题型,老师课堂上有没有讲过。如果你记得,会发现老师总是设一个点的横坐标,根据抛物线和直线方程来表达纵坐标,最后用一个方程来表示未知量。或者你不记得,你真的不知道了,那我们不是学过方程嘛,方程的核心就是谁未知,我们就设它为x。

我们就设一下坐标,然后再往下走。设完你可以写出D的坐标,然后再试图写出F的坐标。到这里你会发现F的纵坐标有,横坐标不好写。没关系,回顾一下,你有没有用到所有条件。你!没!有!F在直线上,我们算出直线的表达式呗。已知B、C两点,直线表达式很好算。

y=x-3

纵坐标知道了,我们可以用来表达F的横坐标。你看就这样,D、F两个点的横坐标现在都有了,都用m表达出来了。我们让它们相减,算一算DF的长。再把式子整理一下,答案呼之欲出了。当m=3/2时,周长最大。

第三问

未知量是p的横坐标。P是什么?是抛物线对称轴右边一点,且以PM为边,有一个正方形。既然是正方形,就可以利用正方形的性质。对边平行直角四边相等。那正方形在哪儿呢?上面的条件有没有可利用的?有,一条直线。第二问就说D点垂直于BG,那可以想象还有一点也可以垂直直线BC。还因为经过点m,我们就做mp平行于bc呗,然后再从p点做个垂线,垂直于bc于q。这时候C点就是N点,因为这个点必须在直线上又得在y轴上。那么我们接下来就是计算p的横坐标。

P点的纵坐标目测跟C点一样,如果跟C一样,我们就可以带入一元二次函数解析式直接算出坐标,但数学不能乱猜,得去证明。通常相等都是放在全等三角形里的,所以,这个时候我们构造两个全等三角形呗。如图,很容易证明全等,于是P点横坐标是2。

还有一种情况,就是这个正方形比较大,边长比较长。那么N点就可能在y轴比较靠上的位置,因为靠下比较扁,不太可能是正方形。那么,我们再画一个图。这个时候我们还是可以利用三角形全等来算,也不难算。我就不算了。

我为什么知道需要用三角形全等的知识呢?因为我做过许多题,听别人讲过许多题,大概率上有正方形,平行四边形之类的,做辅助线很容易找到全等的三角形。也就是说,你脑子里要有“数据”。

解题流程总结

  1. 问问自己未知量是什么,列出来;
  2. 想算出未知量,我们需要什么条件;
  3. 这些条件题目中有没有明确给出,有的话直接计算。没有,就看看通过什么方法可以得到我们所需要的条件。得出所需条件的方法,我们之前有没有学过,有没有类似的例子?
  4. 卡住后就重新审题,看看题目中有没有我们没有用到的条件。这些条件为什么给你,试一试。
  5. 找到了我们需要的条件后,把思路整理一下,写到卷子上。

就这么简单,这是一个流程。

例题二

这是一道圆锥曲线相关题目,第一问太简单就不写了。直接来看第二问。

未知量是L的方程和三角形的面积。三角形的面积是前提,当面积最大时,我们才能确定L。面积怎么算呢?pq乘以高,pq两点都在直线上,有斜率和两点的横坐标,我们就能计算pq的值。高就是原点到直线的距离。

所有的线索都集中在了直线L上。我们根据第一问求出的椭圆方程先画个图。根据已知,把所有条件都表现在图上。

2 设未知量,直线不知道,我们就设出这条直线。假设斜率是K,它经过A点,A点坐标已知,L的表达式是y=kx-2.

3 看看还有没有条件没有用到——椭圆方程。

4 想想以往的经验,椭圆方程既然和直线有两个交点,通常联立方程。联立之后就是个一元二次方程,利用求根公式我们可以算出它的两个根,也就是P、Q两个点的表达式。

5 盘点一下,准备下一步计算我们知道了两点的横坐标,就可以算PQ的长度了,也可以算原点到直线L的距离,也就是高。再进一步把面积表达出来。这一步考察的是计算能力。

6 再回顾一下题目,想一想以往的示例。我们看这个面积的表达式,取得最大值一时没有思路。想想以往,老师讲过,通常在用一个字母来代替根式,这样方便我们求最值。于是就来到:

分母越小,面积越大,分母最小是4。也就是t=2的时候,分母是4。进而我们就可以算出K的值,斜率有了,直线表达式也有了。

你看,就是按照流程来的。可以说这个流程是万能的,你做数学题这样,做物理化学,做语文也是这样。只是你要做到,对你学过的知识必须极致熟悉,而且你做过练习,知道一些模式——也就是说努力是必须的,基本功要到位。基本功不到位,书上都讲了什么你都不知道,那……

最后我再推荐一本书,《怎样解题》,这是一本经典的关于解题方法论述的书。陶哲轩都非常推崇。

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