1、1用波利亚解题表解 2012 年广东中考数学压轴题摘 要: 数学问题的解决是数学学习的核心.本文利用波利亚的解题表剖析 2012 年广东中考数学压轴题,以提供数学解题的有效思路和方法. 关键词: 2012 年广东中考数学压轴题 数学解题 波利亚解题表 1.理论背景 美国数学家哈尔莫斯认为:“问题是数学的心脏.”美籍匈牙利数学家波利亚说:“掌握数学就意味着善于解题.”但在平时的解题中,学生常常会提出这样的疑惑:“我应该怎样着手去分析这些数学题?” “为什么有些同学可以很容易地就想出了它们的解决方法?他们是怎么想的?”而作为教师,我们也应常常思考:“我应该怎样让学生学会自主分析呢?对于数学解题,有
2、没有一般性的解题方法呢?” 正是基于这样的一些考虑,波利亚形成了著作怎样解题.书中的解题表给我们提供了解题的一般方法.他将解题过程分成四个步骤:弄清问题、拟订计划、实现计划、回顾.下面我们利用波利亚的解题表剖析2012 年广东中考数学压轴题,以提供数学解题的有效思路和方法. 2.考题呈现 例:(2012 广东 22)如图 1,抛物线 yx 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于点 C,连接 BC、AC. (1)求 AB 和 OC 的长; 2(2)点 E 从点 A 出发,沿 x 轴向点 B 运动(点 E 与点 A、B 不重合).过点 E 作直线 l 平行 BC,交 AC 于点 D.设 AE 的长为
3、 m,ADE 的面积为s,求 s 关于 m 的函数关系式,并写出自变量 m 的取值范围; 图 1 (3)在(2)的条件下,连接 CE,求CDE 面积的最大值,此时,求出以点 E 为圆心,与 BC 相切的圆的面积(结果保留 ). 易得:AB=9,OC=9.下面主要讨论(2) 、 (3)小题. 2.1 利用波利亚解题表剖析小题(2). 第一步:弄清问题 问:已知是什么? 点 E 从点 A 出发,沿 x 轴向点 B 运动,直线 l 平行 BC,AE 的长为m,ADE 的面积为 s,另外,别忘了还有 AB、OC 的长. 问:未知是什么? s 关于 m 的函数关系式,自变量 m 的取值范围. 问:要确定
4、未知,条件是否充分? 自变量 m 的取值范围是容易得出的,但要求ADE 的面积 s 似乎还有点难度. 画个图试试,把不必要的部分删除(如图 2) ,看能否把已知和未知联系起来? 图 2 第二步:拟订计划 问:你是否见过类似的图形?它与哪个知识点相关? 3平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似.这是我们常做的题型. 问:你是否知道一个可用得上的定理? 可以用相似三角形的面积比等于相似比的平方,而且相似比容易求出,只是两个三角形的面积都是未知的. 问:回到已知,能否借助它们求出三角形的面积? AB、OC 分别是ABC 的底和高,可以利用它们求出ABC 的面积. 第三步:
5、实现计划 第四步:回顾 这里用到相似三角形的判定和性质,看看每一步都是有根有据的,面积也没计算错,最后记得不要漏了 m 的取值范围. 2.2 利用波利亚解题表剖析(3)小题. 第一步:弄清问题 问:已知是什么? 问:未知是什么? CDE 面积的最大值;圆 E 的半径及面积. 问:要确定未知,条件是否充分? 这个似乎有点难,CDE 的底和高都未知且是变量,无法从定义求出它的面积. 第二步:拟订计划 问:回归题目,认真观察图形及已知,有几个三角形的面积能加以利用,把问题转化为已知? 4没错,我可以先求出ACE 的面积,再减去ADE 的面积求出CDE的面积. 问:圆 E 的面积怎么办?你原来做过类似
6、的题吗? 我再画个图试试,只要能确定点 E 的坐标,就可以确定圆的半径.求半径可以利用三角形相似的性质,坐标系中两个直角三角形相似是我曾经做过的,只需再知道 BC 的长度,这可以利用勾股定理实现. 第三步:实现计划 第四步:回顾 这道题用到了图形的割补,二次函数的最值、相似三角形的判定和性质及圆的切线的性质,结果是较大的数,然而检验过程没有错误.我还发现,求CDE 的面积时,也可以先求出BCE 的面积,再用ABC 的面积减去ADE 和BCE 的面积. 3.反思 波利亚指出:解题的价值不是答案的本身,而在于弄清“是怎样想到这个解法的?” “是什么促使你这样想,这样做的?” 。这就是说,解题过程是思维过程,是把知识与问题联系起来思考、分析、探索的过程.波利亚解题表中的问题多是解题者自问自答,它让解题者从所学中寻找解题方法,把暂时未能解决的问题转化为我们曾经遇到过的题目.它为我们呈现了人们分析、解答数学题的心理过程,学生可以从中洞察数学解题思维的过程.但反思整个解题过程会发现,掌握基础知识再加大量的解题经验,才是我们最终得以解决问题的基础.