张晓会

(广东省中山市第一中学 528400)

对于几何中的动点问题,我们不妨借助作图软件,根据动点所处的不同位置或者问题本身的可能性来做出相应的图形,进行分类讨论,再结合几何语言进行表述.这就要求我们首先找出整个动点的范围,和动点位置改变所对应的节点,然后再结合题目条件和不同情形的图形,应用相关知识计算出所求的量.

本文以近三年中考压轴题为例,说明分类讨论思想在几何动点问题中的应用,并作出变式辅以相应的图形进行说明.

例1 (2018中山)如图,已知Rt△OAB中,∠OAB=90°∠ABO=30°斜边OB=4,将Rt△AOB,绕点O顺时针旋60°,连接BC.

图1

(1)∠OBC=____°;

(2)连接AC,作OP⊥AC垂足为P,求OP的长度;

(3)点M,N同时从点O出发,在△OBC边上运动,M沿O→C→B路径匀速运动,N沿O→B→C路径匀速运动,当两点相遇时运动停止,已知点M的运动速度为1.5单位/秒,点N的运动速度为1单位/秒,记运动时间为x秒,△OMN的面积为y,求当x为何值时y可取得最大值?最大值是多少?

图2 图3 图4

本题考查了直角三角形、旋转以及二次函数最值问题等的相关知识,也可以相应改变图形和一些条件做相应变式练习,将“∠ABO=30°”改为“∠ABO=45°”和将“Rt△AOB绕点O顺时针旋60°”改为“Rt△AOB绕点O顺时针旋45°”,其余条件不变,依次求上述三个问题.

例2(2019中山)如图5,在△ABC中,AB=AC,AD⊥AB于点D,BC=10cm,AD=8cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒3cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,记运动时间为t秒(t>0).

图4 图5

(1)当t=2时,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;

(2)在运动过程中所形成的△PEF的面积存在最大值,当△PEF的面积最大时,求线段BP的长;

(3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此时刻t的值;若不存在,请说明理由.

(1)证明:略.

图7 图8

③若点P为直角顶点,如图8所示.

本题考查了菱形、三角形面积、二次函数最值、勾股定理等的相关知识,也可以改变图形和一些条件做相应变式练习:将“AB=AC”去掉,将“BC=10cm”改为“BD=4cm,DC=6cm”,其余条件不变,依次求上述第二、第三个问题.

图9 图10

(1)求b,c的值;

(2)求直线BD的函数解析式;

(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD和△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.

由以上几个中考题不难看出,几何动点问题经常会用到分类讨论这一数学思想,这就要求我们在平时的教学中不仅要注意学生基本的运算、推理能力的培养,更要有意识、有目的、有步骤地培养学生观察问题、分析问题的能力和思考能力,让学生体验数学的严密逻辑性,进而形成科学严谨的态度.