九年級數(shù)學(xué)競賽開放性問題評說輔導(dǎo)教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【例題求解】
【例1】 如圖,⊙O與⊙O1外切于點T,PT為其內(nèi)公切線,AB為其外公切線,且A、B為切點,AB與PT相交于點P,根據(jù)圖中所給出的已知條件及線段,請寫出一個正確結(jié)論,并加以證明. (杭州市中考題)
思路點撥 為了能寫出更多的正確結(jié)論,我們可以從以下幾分角度作探索,線段關(guān)系,角的關(guān)系、三角形的關(guān)系及由此推出的相應(yīng)結(jié)論.

注:明確要求將數(shù)學(xué)開放性題作為中考試題,還是近一二年的事情.開放性問題沒有明確的目標(biāo)和解題方向,留有極大的探索空間.
解開放性問題,不具有定向的解題思路,解題時總要有合情合理、實事求是的分析,要把歸納與演繹協(xié)調(diào)配合起來,把直覺發(fā)現(xiàn)與邏輯推理相互結(jié)合起來,把一般能力和數(shù)學(xué)能力 同時發(fā)揮出來.杭州市對本例評分標(biāo)準(zhǔn)是以正確結(jié)論的難易程度為標(biāo)準(zhǔn)靈活打分,分值直接反映考生的能力及創(chuàng)新性.
【例2】 如圖,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,A是BD的中點,過A點的切線與CB的延長線交于點E.
(1)求證:AB?DA=CO?BE;
(2)若點E在CB延長線上運動,點A在BD上運動,使切線EA變?yōu)楦罹EFA,其他條件不變,問具備什么條件使原結(jié)論成立? (要求畫出示意圖,注明條件,不要求證明)
(北京市海淀區(qū)中考題)
思路點撥 對于(2),能畫出圖形盡可能畫出圖形,要使結(jié)論AB?DA=CD?BE成立,即要證△ABE∽△CDA,已有條件∠ABE=∠CDA,還需增加等角條件,這可由多種途徑得到.

注:許多開放性問題解題思路也是開放的(多角度、多維度思考),探索的條件或結(jié)論并不惟一.故解開放性問題,應(yīng)盡可能深入探究,發(fā)散思維,提高思維的品質(zhì),切忌入寶山而空返.

【例3】(1)如圖1,若⊙O1與⊙O2外切于A,BC是⊙O1與⊙O2外公切線,B、C為切點,求證:AB⊥AC.
(2)如圖2,若⊙O1與⊙O2外離,BC是⊙O1與⊙O2的外公切線,B、C為切點,連心線O1 O2分別交⊙O1、⊙O2于M、N,BM、CN的延長線交于P,則BP與CP是否垂直?證明你的結(jié)論.
(3)如圖3,若⊙O1與⊙O2相交,B C是⊙O1與⊙O2的公切線,B、C為切點,連心線O1 O2分別交⊙O1、⊙O2于M、N,Q是線段MN上一點,連結(jié)BQ、CQ,則BQ與CQ是否垂直?證明你的結(jié)論.

思路點撥 本例是在基本條件不變的情況下,通過運動改變兩圓的位置而設(shè)計的,在運動變化中,結(jié)論可能改變或不變,關(guān)鍵是把(1)的證法類比運用到(2)、(3)問題中.

注:開放性問題還有以下呈現(xiàn)方式:
(1)先提出特殊情況進行研究,再要求歸納猜測和確定一般結(jié)論;
(2)先對某一給定條件和結(jié)論的問題進行研究,再探討改變條件時其結(jié)論應(yīng)發(fā)生的變化,或改變結(jié)論時其條件相應(yīng)發(fā)生的變化.
【例4】 已知直線 ( >0)與 軸、 軸分別交于A、C兩點,開口向上的拋物線 過A、C兩點,且與 軸交于另一點B.
(1)如果A、B兩點到原點O的距離AO、BO滿足AO=3BO,點B到直線AC的距離等于 ,求這條直線和拋物線的解析式;
(2)是否存在這樣的拋物線,使得tan∠ACB=2,且△ABC外接圓截得 軸所得的弦長等于5?若存在,求出這樣的拋物線的解析式;若不存在,請說明理由.
(無錫市 中考題)

思路點撥 (1)通過“點B到直線AC的距離等于 ”,利用等積變換求出A、B兩點的距離;(2)先假設(shè)存在這樣的拋物線,再由條件推理計算求得,最后加以驗證即可.
注:解存在性開放問題的基本方法是假設(shè)求解法,即假設(shè)存在→演繹推理→得出結(jié)論(合理或矛盾).
【 例5】 如圖,這些等腰三角形與正三角形的形狀有差異,我們把它與正三角形的接近程度稱為“正度”.在研究“正度”時,應(yīng)保證相似三角形的“正度”相等.

設(shè)等腰三角形的底和腰分別 為 、 ,底角和頂角分別為 、 .要求“正度”的值是非負(fù)數(shù).
同學(xué)甲認(rèn)為:可用式子 來表示“正度”, 的值越小,表示等腰三角形越接近正三角形;
同學(xué)乙認(rèn)為:可用式子 來表示“正度”, 的值越小,表示等腰三角形越接近正三角形.
探究:(1)他們的方案哪個較為合理,為什么?
(2)對你認(rèn)為不夠合理的方案,請加以改進(給出式子即可);
(3)請再給出一種衡量“正度”的表達式. (安徽省中考題)
思路點撥 通過,正確理解“正度”這個新概念,同時也要抓住“在研究‘正度’時,應(yīng)保證相似三角形的‘正度’相等”這句話的實質(zhì),可先采取舉實例加深對“正度”的理解,再判斷方案的合理性并改進方法.


注:(1)解結(jié)論開放題往往要充分利用條件進行大膽而合理的猜想,通過觀察、比較、聯(lián)想、猜測、推理和截判斷等探索活動,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,得出結(jié)論.
(2) 是學(xué)習(xí)的重要途徑,在這種閱讀型研究性問題中,涌現(xiàn)了許多介紹新的知識和新的研究方法的問題,能極大地開闊我們的視野.
(3)研究性學(xué)習(xí)是課程改革的一個亮點,研究性學(xué)習(xí)是美國芝加哥大學(xué)教授施瓦布在《作為探究的科學(xué)教學(xué)》的演講時提出的.他主張引導(dǎo)學(xué)生直接用科學(xué)研究的方式 進行教學(xué),即設(shè)定情境、提出問題、分析問題、設(shè)計實驗、驗證假設(shè)、分析結(jié)果、得出結(jié)論.研究性問題是近年中考中出現(xiàn)的一種新題型,它要求我們適應(yīng)新情況,通過實踐,增強探究和創(chuàng)新意識,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法.

學(xué)力訓(xùn)練
1.如圖, 是四邊形ABCD的對稱軸,如果AD∥BC,有下列結(jié)論:
①AB∥CD,②AB=BC;③AB⊥BC;④AO=OC.
其中正確的是 .
(把你認(rèn)為正確的結(jié)論的序號都填上) (安徽省中考題)

2.如圖,是一個邊長為 的小正方形與兩個長、寬分別為 、 的小矩形ABCD,則整個圖形可表達出一些有關(guān)多項式分解因式的等式,請你寫出其中任意三個等式:① ;② ;③ .
(泉州市中考題)
3.有一個二次函數(shù)的圖象,三位學(xué)生分別說出了它的一些特點:
甲:對稱軸是直線 ;
乙:與 軸兩個交點的橫坐標(biāo) 都是整數(shù);
丙:與 軸交點的縱坐標(biāo)也是整數(shù),且以這三個交點為頂點的三角形面積為3.
請你寫出滿足上述全部特點的一個二次函數(shù)解析式: .
(北京市東城區(qū)中考題)
4.如圖,已知AB為⊙O的直徑,直線 與⊙O相切于點D,AC⊥ 于C,AC交⊙O于點E,DF⊥AB于F.
(1)圖中哪條線段與BF相等?試證明你的結(jié)論;
(2)若AE=3,CD=2,求⊙O的直徑.
(威海市中考題)
5.在一個服裝廠里有大量形狀為等腰直角三角形的邊角布料(如圖).現(xiàn)找出其中的一種,測得∠C=90°,AC=BC=4,今要從這種三角形中剪出一種扇形,做成不同形狀的玩具,使扇形的邊緣半徑恰好都在△ABC的邊上,且扇形的弧與△ABC的其他邊相切,請設(shè)計出所有可能符合題意的方案示意圖,并求出扇形的半徑(只要求畫出圖形,并直接寫出扇形半徑).
(黃岡市中考題)
6.如圖,拋物線 與x軸交于點A(x1,0),B(x2,0)( x1<0 (1)求此拋物線的解析式;
(2)若點D在此拋物線上,且AD∥CB.
①求D點的坐標(biāo);
②在x軸下方的拋物線上,是否存在點P使得△APD的面積與四邊形ACBD的面積相等?若存在,求出點P坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
(連云港市中考題)

7.給定四個命題:①sinl5°與sin 75°的平方和為1;②函數(shù) 的最小值為-10;③ ;④ ,則x=10”,其中錯誤的命題的個數(shù)是 .
(“我愛數(shù)學(xué)”初中生夏令營試題)
8.①在實數(shù)范圍內(nèi),一元二次方程 的根為 ;②在△ABC中,若AC2+BC2>AB2,則△ABC是銳角三角形;③在△ABC和△ AB1C1中, 、 、 分別為△ABC的三邊, 、 、 分別為△AB1C1的三邊,若 > , > , > ,則△ABC的面積大S于△AB1C1的面積S1.以上三個命題中,真命題的個數(shù)是( )
(全國初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
A.0 B.1 C.2 D.3
9.已知:AB是⊙O的直徑,AP、AQ是⊙O的兩條弦,如圖1,經(jīng)過B做⊙O的切線 ,分別交直線AP、AQ于點M、N.可以得出結(jié)論AP?AM=AQ?AN成立.

(1)若將直線 向上平行移動,使直線 與⊙O相交,如圖2所示,其他條件不變,上述結(jié)論是否成立?若成立,寫出證明,若不成立,說明理由;
(2)若將直線 繼續(xù)向上平行移動,使直線 與⊙O相離,其他條件不變,請在圖3上畫出符合條件的圖形,上述結(jié)論成立嗎?若成立,寫出證明;若不成立,說明理由.
10.如圖,已知圓心A(0,3 ), A與 軸相切,⊙B的圓心在 軸的正半軸上,且⊙B與⊙A外切于點P,兩圓的公切線MP交 軸于點M,交 軸于點N.
(1)若sin∠OAB= ,求直線MP的解析式及經(jīng)過M、N、B三點的拋物線的解析式;
(2)若A的位置大小不變,⊙B的圓心在 軸的正半軸上移動,并使⊙B與⊙A始終外切,過M作⊙B的切線MC,切點為C在此變化過程中探究:
①四邊形 OMCB是什么四邊形,對你的結(jié)論加以證明;
②經(jīng)過M、N、B點的拋物線內(nèi)是否存在以BN為腰的等腰三角形?若存在,表示出來;若不存在,說明理由. (山西省中考題)

11.有一張矩形紙片ABCD,E、F、分別是BC、AD上的點( 但不與頂點重合),若EF將矩形ABCD分成面積相等的兩部分,設(shè)AB= ,AD= ,BE= .
(1)求證:AF=EC;
(2)用剪刀將該紙片沿直線EF剪開后,再將梯形紙片ABEF沿AB對稱翻折,平移拼接在梯形ECDF的下方,使一底邊重合,一腰落在DC的延長線上,拼接后,下方梯形記作EE'B'C.
①當(dāng) 為何值時,直線E'E經(jīng)過原矩形的一個頂點?
②在直線E'E經(jīng)過原矩形的一個頂點的情形下,連結(jié)BE',直線BE'與EF是否平行?你若認(rèn)為平行,請給予證明;你若認(rèn)為不平行,試探究當(dāng) 與 有何種數(shù)量關(guān)系時,它們就垂直?
(江西省中考題)
12.(1)證明:若 取任意整數(shù)時 ,二次函數(shù) 總?cè)≌麛?shù)值,那么, 、 、 都是整數(shù).
(2)寫出上述命題的逆命題,且證明你的結(jié)論. (全國初中數(shù)學(xué)競賽題)
13.已知四邊形ABCD的面積為32,AB、CD、AC的長都是整數(shù),且它們的和為16.
(1)這樣的四邊形有幾個?
(2)求這樣的四邊形邊長的平方和的最小值. (全國初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽題)


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