中考压轴题的研究与复习策略
刘勇华
【摘要】 本文通过对近年广东省中考数学压轴题的初探,分析考查的数学知识、方法和思想,
提出解答的一些策略。
【关键词】 压轴题;策略;变换;规律;代数与几何。
中考复习备考时间紧,任务重,要求高,如何提高数学中考复习备考的质量和效益,是每位毕业班数学教师必须面对的问题。尤其是压轴题,我们老师讲了,学生练了,但很多同学总觉得心中还是没有底,这是为什么呢?我认为是对基础知识掌握不牢,对基本概念尚未完全把握所致。有些同学是做了很多题,但仅限于得到了答案,而没有从中找到解题的方法,没有从中找到规律,因而无论题做多少都觉得心中没有底。下面结合近几年中考压轴题,谈几点粗浅体会。
1 近几年广东中考压轴题考查情况
1.1 近几年中考压轴题型一览
20题 2008年 阅读理解题 (韦达定理) 旋转变换 直角三角形、等腰22题 梯形、平移、平面直角坐标系等相关的综合运用 2009年 旋转变换 阅读理解 (换元法) 正方形中的动点问题、全等、相似及最大面积求解 2010年 旋转变换 2011年 代数找规律 几何综合(相似、等腰直角三角形) 二次函数中线动问题、特殊平行 四边形 21题 代数找规律 动点问题、相似、矩形、三角形、 最值问题的 综合运用 1.2 几个考查的知识点
1、几何题设计新颖,大多数是牵涉到图形变换,其中以平移、旋转、翻折等图形变换为解题思路的题目更是成为中考压轴大戏的主角,而且几乎每份试卷都有。
2、规律探索或阅读理解题,这类题目本身蕴含着数学探索思想,给出一段文字或式子来理解推理,体现了从特殊到一般的发现规律,是中考的一个重难点。
3、函数与几何综合问题,(坐标系下)考查动点问题,求最值问题或存在性问题,此类题目考查的知识点多且繁,对综合能力有较高的要求。
2 策略与建议
中考数学压轴题近些年来与数形结合、动态几何、动手操作、实验探究、规律探索等方向密切联系。这些压轴题题型繁多、题意创新,目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等。从数学思想的层面上讲:运动观点、方程思想、数形结合思想、分类思想、转化思想等。这就要求学生具备扎实的基础知识和熟练的基本技能。
2.1 熟练掌握图形变换,尤其是旋转变换
我们的同学一碰到运动的问题就心神不宁,我们要给他们吃定心丸,运动是为结果的静止服务的,要教会他们“以静制动”,做到“心如止水”。 近几年的中考,一些题型灵活、设计新颖、富有创意的压轴试题涌现出来,其中一类以平移、旋转、翻折等图形变换为解题思路的题目更是成为中考压轴大戏的主角。不过这些传说中的主角,并没有大家想象的那么神秘,只是我们需要找出这些压轴题目的切入点。
2.1.1 相关知识
平移,我们简单地概括为:“一变,两不变,三对应,两相等,两平行”。即平移前后,一变:图形的位置发生了改变;两不变:形状和大小没有发生改变;三对应:对应点、对应角、对应线段;两相等:对应角相等、对应线段相等;两平行:对应线段平行、对应点所连的线段平行。
旋转:我们将一个旋转中心、三个对应关系和五个相等关系概括为“一中心,三对应,四相等”;将位置发生了变化,形状和大小没有发生变化概括为“一变两不变”。
2.1.2 解题攻略
①要学会挖掘变换前后变与不变隐含的条件,善于处理五种关系:静与动的关系,位置关系,对应关系,相等关系,形状关系。
②构造定理所需的图形或基本图形。
在解决问题的过程中,有时添加辅助线是必不可少的。中考对学生添线的要求还是挺高的,但添辅助线几乎都遵循这样一个原则:构造定理所需的图形或构造一些常见的基本图形。
③做不出、找相似,有相似、用相似。
压轴题牵涉到的知识点较多,知识转化的难度较高。学生往往不知道该怎样入手,这时往往应根据题意去寻找相似三角形。
④学习从复杂图形中分离出基本图形方法。由于图形变化的综合题往往作为压轴题,问题较多,图形复杂,要训练学生快速提炼出有用的图形来研究,排除其他图形的干扰。
⑤要教会学生大胆地让图形按照题意运动起来,细心观察到特殊位置,做出大胆猜想,运用已知条件进行验证,最后证明之。
总之,问题的切入点很多,考试时也不是一定要找到那么多,往往只需找到一两个就行了,关键是找到以后一定要敢于去做。有些同学往往想想觉得不行就放弃了,其实绝大多数的题目只要想到上述切入点,认真做下去,问题基本都可以得到解决。
例2.1.1(2010广东)已知两个全等的直角三角形纸片ABC、DEF,如图(1)放置,点B、D重合,点F在BC上,AB与EF交于点G.∠C=∠EFB=90°,∠E=∠ABC=30°,AB=DE=4.
(1)求证:?EGB是等腰三角形;
(2)若纸片DEF不动,问?ABC绕点F逆时针旋转最小____度时,四边形ACDE成为以ED为底的梯形(如图(2)).求此梯形的高.
图(1) 图(2)
分析:第(1)问,找好对应关系,纯属送分;第(2)问,让图形按照题意运动起来,30度并不难发现,从而构造出梯形,再分离出基本图形逐步击破。
例2.1.2(2011广东)如图(1),△ABC与△EFD为等腰直角三角形,AC与DE重合,AB=AC=EF=9,∠BAC=∠DEF=90o,固定△ABC,将△DEF绕点A顺时针旋转,当DF边与AB边重合时,旋转中止.现不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设DE,DF(或它们的延长线)分别交BC(或它的延长线) 于G,H点,如图(2). A(D) A(D) F B
图(1)
C(E)
B
G C E
图(2)
F H
(1)问:始终与△AGC相似的三角形有△HAB及△HGA;
(2)设CG=x,BH=y,求y关于x的函数关系式(只要求根据图(2)的情形说明理由); (3)问:当x为何值时,△AGH是等腰三角形.
分析:利用旋转过程中三角形全等,找到角之间的关系,推得三角形相似;再利用三角形相似得到对应边的比相等而得到函数关系式。解题思路相当清晰,但为什么我们的学生就是团团转,没有个所以然呢?纠其原因,不外乎就是被纷繁的条件困住,这时我们就要发辉“分段得分”思想,有时也不要忘了从结果去找条件来解决问题。第(3)问,有些学生看到题就胡乱计算了,不会将问题中的等腰三角形当成条件来利用,把操作性题目先转为探究性问题来进行;另一方面是考查学生读题、画图的能力和指向性论证能力;要结合到旋转的知识,分类讨论解决之。
2.2 规律探索问题
2.2.1 相关知识
①数列或式,常见数列的一般公式:
等差数列和等比数列的通项公式,以及前n项和公式。 从一次函数的角度来理解等差数列通项公式。
②几何图形(三角形、平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆)、全等的性质、相似形(自相似)。 从等比数列的通项公式来理解自相似图形。
2.2.2 解题攻略
①要抓题目里的变量。
数学规律的题目,都会涉及到一个或者几个变化的量。所谓找规律,多数情况下,是指变量的变化规律。所以,抓住了变量,就等于抓住了解决问题的关键。
②要善于比较。
“有比较才有鉴别”。通过比较,可以发现事物的相同点和不同点,更容易找到事物的变化规律。 找规律的题目,通常按照一定的顺序给出一系列量,要求我们根据这些已知的量找出一般规律。揭示的规律,常常包含着事物的序列号。所以,把变量和序列号放在一起加以比较,就比较容易发现其中的奥秘。
③要善于寻找事物的循环节(周期性)。
规律不可避免地包含着循环规律,找到了事物的循环规律,其他问题就可以迎刃而解。
④要抓住题目中隐藏的不变量。
有些题目,虽然形式发生了变化,但是本质并没有改变。我们只要在观察形式变化的过程中,始终注意寻找它的不变量,就可以揭示出事物的本质规律。
⑤要进行计算尝试。
找规律,当然是找数学规律。而数学规律,多数是数字的规律,有时能用函数的解析式来反映。函数的解析式里常常包含着数学运算。因此,找规律,在很大程度上是在找能够反映已知量的数学运算式子。所以,从运算入手,尝试着做一些计算,也是解答找规律题的好途径。
⑥学会检验。
有些同学能发现规律,但所得表达式却不能准确表示规律,就是没有检验,良好的检验习惯能确保答题的准确率。
例2.2.1(2011广东)下数表是由从1开始的连续自然数组成,观察规律并完成各题的解答.
1
2 3 4
5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
??????????
(1)表中第8行的最后一个数是______________,它是自然数_____________的平方, 第8行共有____________个数;
(2)用含n的代数式表示:第n行的第一个数是____________________,最后一个数
是________________,第n行共有_______________个数;
(3)求第n行各数之和.
分析:第(2)问,抓住变量,每个数递增1,很多同学都知道,但没有用到。原来第n行的第一个数,就是第(n-1)行的最后一个数+1啊!最后不要忘记检验。
例2.2.2(2010广东)阅读下列材料:
11?2?(1?2?3?0?1?2),312?3?(2?3?4?1?2?3),
313?4?(3?4?5?2?3?4),3由以上三个等式相加,可得
1?2?2?3?3?4?13?3?4?5?20.
读完以上材料,请你计算下各题:
(1)1?2?2?3?3?4???10?11(写出过程); (2)1?2?2?3?3?4???n?(n?1)?_____;
(3)1?2?3?2?3?4?3?4?5???7?8?9?______.
分析:抓住题目中变的和不变的,在给出的等式中,左边的乘数在变化,右边的积后差也在变化;进行比较的因素也比较多,应从上到下、从左而右进行比较;而第(3)问,则需要由题目给出的方法进行尝试的计算来发现规律。
2.3 代数与几何综合题
代数几何综合题从内容上来说,是把代数中的数与式、方程与不等式、函数,几何中的三角形、四边形、圆等图形的性质,以及解直角三角形的方法、图形的变换、相似等内容有机地结合在一起,同时也融入了开放性、探究性等问题,如探究条件、探究结论、探究存在性等。经常考查的题目类型主要有坐标系中的几何问题,以及图形运动过程中求函数解析式问题等。
2.3.1 相关知识
①以动态几何为主线。此类题目以形为载体,依托点动、线动、面动,研究数量关系;通过设、表、列获得函数关系式;研究特殊情况下的函数值。
②函数图像中动点产生几何图形(三角形,特殊四边形)。 点:求图形的最后一个顶点时,先要分析已知图形的边和角的特点,进而得出已知图形是否为特殊图形;根据未知图形中已知边做分类讨论。
角:或利用已知图形中对应角,在未知图形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
边:若边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用等量关系来列方程求解。
2.3.2 解题攻略
①以形论数,形象;以数折形,精确。要努力培养学生数形结合,动静结合的逻辑思维能力、空间想象能力。需要认真审题,分析、挖掘题目的隐含条件,“翻译”并转化为显性条件。 ②特殊探路,一般推证。将复杂问题分解为基本问题,逐个击破;准确的判断运动会引起哪些图形改变、哪些量的变化,分清“父对象”与“子对象”。 ③动手实践,操作确认。特别要重视运动中的一些关键点,不仅有利于掌握运动的情况,而且这些点往往是发生质变的分界点。
④建立联系,计算说明。要善于联想和转化,将以上得到的显性条件进行恰当地组合,比如说用含有变量的式子表示线段长,在直角坐标系中,水平或垂直的线段长用坐标之差表示;带有时间、速度的题目,用路程表示线段长;把动态问题转化为静态几何来计算说明。
例2.3.1(2011广东)如图(1),△ABC与△EFD为等腰直角三角形,AC与DE重合,AB=AC=EF=9,
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