一道数轴上的动点问题的源与流的探究之路

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kevinlpr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】七年级学生学习了上册四个章节之后,掌握了数轴,方程,直线、射线、线段的相关知识,会接触到一类以数轴为背景的动点问题.面对这一类问题,很多学生难以适应由数到形的转变,不能合理运用数形结合思想.解决这类问题,要理顺运动过程,从“形”找等量关系,利用各线段之间的数量关系列方程,从“数”找等量关系,利用数轴上各点表示的数之间关系列方程,分析问题来求解.
  【关键词】动点问题;数轴;距离;平移
  数学学习的精髓是把复杂问题逐步分解,通过对问题进行深入的剖析,找寻解决问题的策略,再加以总结,得出一类问题的解决策略.进入七年级,数轴的学习迈出了初中数学数形结合的第一步,而数轴上的动点问题是伴随数轴与方程的知识应运而生的,它是动点问题的基础,知识涉及面很广:绝对值的几何意义,数轴上的点表示的数,行程问题,代数式等.下面笔者以一道数轴上的动点问题为例,在探究活动中帮助学生感悟动点问题的源与流.
  1.根源:距离与中点
  【引例】如图1所示,数轴上点A,B表示的数分别为6,-4,
  【问题1】A,B两点之间的距离是多少?A,B两点的中点所表示的数是什么?
  分析:学生从数轴上很容易得出A,B两点之间的距离,就是线段AB的长度,6-(-4)=10,所以A,B两点之间的距离是10.A,B两点的中点所表示的数,就是线段AB的中点表示的数,设线段AB的中点表示的数为x,|6-x|=|x-(-4)|,解得x=1.即A,B两点的中点表示的数是1.
  点评:数轴上的动点问题离不开數轴上两点之间的距离,数轴上两点之间的距离可以用这两点所表示的数的差的绝对值来表示.例如数轴上点A表示的数是a,点B表示的数是b,则线段AB的长度可以用a-b来表示,而A,B两点的中点所表示的数为a b2.
  2.点的平移
  【问题2】点M从点B出发,沿数轴移动4个单位长度到达点C,则点C表示的数是什么?
  分析:先分类,再计算.①沿数轴的正方向向右平移,点C在点B的右边,则点C表示的数是-4 4=0;②沿数轴的负方向向左平移,点C在点B的左边,则点C表示的数是-4-4=-8.综上所述,点C表示的数是0或-8.
  点评:数轴上动点问题的实质是数轴上点的平移,例如数轴上点A表示的数是a,向左运动b个单位长度后表示的数为a-b;向右运动b个单位长度后表示的数为a b.
  3.平移运动:单动点运动
  【问题3】动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线BA运动,点N为BP的中点,则点P运动多少秒后,AP=BN?
  分析:设点P的运动时间为t秒,点P沿数轴的正方向运动,则点P所表示的数是-4 2t,点N为BP的中点,则点N所表示的数是-4 (-4 2t)2=-4 t.点N在点B的右边,根据两点之间的距离公式得出BN=t.
  先分类,再计算.①若点P在点A的右边,则由AP=BN得-4 2t-6=t,解得t=10.②若点P在点A的左边,则由AP=BN得6-(-4 2t)=t,解得t=10[]3.综上所述,点P运动10[]3秒或10秒后,AP=BN.
  点评:问题3是单动点运动,从哪个点开始运动、运动方向与运动速度是解题关键.例如数轴上点A表示的数是x,设点P的运动时间为t秒,点P以每秒a个单位长度的速度从点A处向左运动t秒后表示的数为x-at;向右运动t秒后表示的数为x at.
  4.平移运动:双动点运动
  【问题4】动点P从点B出发,以每秒6个单位长度的速度运动,动点Q从点A出发,以每秒4个单位长度的速度运动.
  (1)若点P,Q同时沿射线BA运动,则点P运动多少秒与点Q重合?
  (2)若点P,Q同时运动,其中点P沿射线BA运动,点Q沿射线AB运动,则点P运动多少秒与点Q重合?
  解:设运动时间为t秒,(1)方法一:根据题意知点P,Q同时沿射线BA运动,是追及问题,A,B两点之间的距离是10.列出方程:6t=10 4t,解得t=5.答:点P运动5秒与点Q重合.
  方法二:因为点P,Q同时沿射线BA运动,所以点P所表示的数是-4 6t,点Q所表示的数是6 4t,点P与点Q重合,则这两点表示的数相同,可列出方程为:-4 6t=6 4t,解得t=5.答:点P运动5秒与点Q重合.
  (2)方法一:根据题意知点P,Q同时相向运动,是相遇问题,A,B两点之间的距离是10.列出方程:6t 4t=10,解得t=1.答:点P运动1秒与点Q重合.
  方法二:若点P,Q同时运动,其中点P沿射线BA运动,点Q沿射线AB运动,所以点P所表示的数是-4 6t,点Q所表示的数是6-4t,若点P与点Q重合,则这两点表示的数相同,可列出方程为:-4 6t=6-4t,解得t=1.答:点P运动1秒与点Q重合.
  5.两种方法:定值问题
  【问题5】若点M为AP的中点,点N为BP的中点,动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿射线AB运动,则动点P在运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化?
  分析:方法一:线段MN的长度不发生变化.理由如下:分两种情况:①当点P在线段AB上运动时,如图2所示,MN=MP NP=12AP 12BP=12AB=5.②当点P在线段AB的延长线上运动时,如图3所示,MN=MP-NP=12AP-12BP=12AB=5.
  综上所述,线段MN的长度不发生变化.
  方法二:线段MN的长度不发生变化.理由如下:动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿射线AB运动,设运动时间为t秒,所以点P所表示的数是6-6t,点M为AP的中点,所以点M所表示的数是6 6-6t2=6-3t,同理点N为BP的中点,所以点N所表示的数是-4 6-6t2=1-3t,所以MN=6-3t-(1-3t)=5.结论:线段MN的长度不发生变化.   点评:问题5是单动点运动的定值问题,解题关键是求两点之间的距离.方法一是利用动点P运动,分两种情况讨论:①当点P在线段AB上运动;②当点P在线段AB的延长线上运动,得出线段MN的长度不发生变化.方法二是利用设运动时间为t秒,根据题意得出点P,M,N所表示的数,从而求出线段MN的长度.
  6.反思提升:新定义问题
  【问题6】A,B在数轴上表示的数分别为6,-4,点P,A,B为数轴上三点,若点P到点A的距离是点P到点B的距离的4倍,则称点P是【A,B】的奇妙点.
  问题(1):若【A,B】的奇妙点P在A,B两点之间,则点P表示的数是,若【A,B】的奇妙点P在点B左侧,则点P表示的数是.
  问题(2):现在点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动,到达点B停止,求点P运动几秒时,三点P,A,B中恰有一个点为其余两点的奇妙点.
  分析:本题解题的关键是阅读理解数轴上的新定义,列式可得结果.问题(1):由新定义得到PA=4PB,设点P表示的数是m,①当【A,B】的奇妙點P在A,B两点之间时,列式得6-m=4[m-(-4)],解得m=-2,则点P表示的数是-2,②当【A,B】的奇妙点P在点B左侧时,列式得6-m=4(-4-m),解得m=-223,则点P表示的数是-223.
  问题(2):设点P运动的时间为t秒,则PA=3t,PB=10-3t,AB=10,分为四种情况:①点P是 【A,B】 的奇妙点,则PA=4PB,列式为3t=4(10-3t),解得t=83;②点P是【B,A】的奇妙点,则PB=4PA,列式为10-3t=4×3t,解得t=23;③点A是【B,P】的奇妙点,则AB=4AP,列式为10=4×3t,解得t=56;④点B是【A,P】的奇妙点,则BA=4BP,列式为10=4(10-3t),解得t=52.综上所述,当点P运动83秒,23秒,56秒,52秒时,三点P,A,B中恰有一个点为其余两点的奇妙点.
  上面例子中,以数轴为背景,设计问题串,距离、中点、平移为源头,单动点的距离、双动点的相遇与追及、定值问题的探究之旅,意在帮助学生理清解决问题的思路,感悟数形结合思想、分类讨论思想的运用方法,达到学以致用的目的.
  7.延伸拓展:多点运动
  【问题7】如图4所示,已知线段AB和线段CD是直线l上两条可以左右移动的线段,AB=4,CD=8,BC=m(m
其他文献
【摘要】本文简单概述了数形结合思想的内涵,并且从不等式、圆的问题两个方面分析了数形结合思想在几何解题中的应用,也分析了其与辅助线在题目中的结合应用.  【关键词】高中数学;几何解题;数形结合  引言  数形结合是非常关键的解题思路,尤其在几何题目的解答中有良好的应用效果,对于复杂的几何题目,有时需要借助辅助线来明晰图像的已知条件,发现解题的突破口,达到快速解题的效果.  一、数形结合思想  这是分
和谐阶层关系的构建是一个系统工程,需要全社会、各阶层从多方面共同努力。本文从构建合理的现代社会阶层结构出发,深入探讨“阶层关系和谐”的政策建树和实践成效,认为收入分配
党的十六大以来,以胡锦涛同志为总B记的党t11央在着力推进人民政协事业发展的同时,提出一系列新的理论观点和政策措施,极大地创新发展了人民政协理论。这对于坚定我们走出中国特
高中教学相较于其他阶段教学来讲课程压力更大,所需掌握知识更多,对学生的要求更高,同时对教师的教学能力要求也更高,总的来讲,高中是学生人生道路中的重要转折点,学生未来的
丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在植物细胞一碳代谢途径上起着重要作用。我们识别毛果杨PtrSHMT家族有9个基因成员,eFP数据显示7个PtrSHMTs基因在多个组织内有转录表达,其中PtrSHM
中国共产党领导的多党合作和政治协商制度作为我国的一项基本政治制度,它的形成与发展同科学发展观有着内在的、必然的联系。发展是科学发展观的第一要义,科学发展就是要符合客
为了解决网络部署、优化的复杂性问题,降低运维成本占总收入的比例,使运营商得以高效运营、维护网络,在满足客户需求的同时,自身也能够持续发展,NGMN联盟中的运营商主导并联
【摘要】教育事业对于国家的发展建设来说有着至关重要的作用,无论是专业人才的打造,还是学生的思想教育,都离不开教育事业的推动与努力。正因为教育事业存在着如此重要的特性,所以对于教师的专业性也有着一定的要求和标准。青少年宫作为教育体系中的一个重要组成部分,其校外教育可以培养青少年的业余兴趣爱好以及创新能力,是一个培养综合素质人才的重要场所。因此,针对青少年宫教师队伍的专业化发展,展开一些分析和探究,希
目的分析围术期精细化护理在手术室护理管理中的应用。方法在我院手术室手术的患者中选取108例,随机均衡分为两组,每组54例,干预时,对照组选择常规方法,观察组选择围术期精细
石家庄国际会展中心项目建筑造型新颖别致,结构体系复杂。采用了双向悬索结构体系,其中纵向主承重结构采用自锚式悬索结构、横向次承重结构采用双层索桁架结构,传力方式特殊,