动态问题解题策略与运算技巧——以平移为例 教学设计
教学目标:
1、了解动点问题关键:化动为静,确定图形.
2、运用数学知识和数学思想方法解决有关几何动点问题.
3、通过解决动态几何问题培养学生联系发展的动态观,用运动与变化的眼光去观察和研究图形,把握图形运动与变化的全过程,使学生掌握动态问题解决方法与运算技巧.
重点:能抓住瞬间,化动为静,确定出图形.
难点:将运动过程中的各个时刻的图形分类画图,由“动”变“静” ,进行分类讨论.
教学过程:
一、问题的提出
如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA、OC在坐标轴上,点B的坐标,连接AC
(1)求线段AC的长度
(2)求∠CAB
(3)一点P从点C以每秒2个单位的速度
沿CA方向运动,设运动时间为t(s),当t=2时,
求点P运动的路程.
设计意图:以熟悉的矩形为背景,设计3个小问,学生通过此练习初步感受几何问题由静到动,初体会动态问题抓住特殊一时刻位置,为后面的教学作铺垫,从而很好引出课题.
二、问题探究
例题:如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA、OC在坐标轴上,点B的坐标,直线AC上一动点P从点C以每秒2个单位的速度沿射线CA运动,设运动时间为t(s)
探究1:用t的代数式表示CP
设计意图:本探究的设计,让学生感受从特殊到一般,真正感受到点运动,通过此题教学,让学生感受点动解决的方法在于以静制动.
探究2:过动点P作直线l⊥直线AC交x轴于点D,当t为何值时,直线l经过点B?
设计意图:通过找运动中特定位置,让学生初步意识到解决动态问题,关键在于寻找静态图形,在根据背景图的性质,寻找等量关系,用方程的思想解决问题,让学生体验了数形结合、方程的数学思想,同时为探究3作铺垫.
探究3: 在探究2的条件下,以点B圆心,AB为半径作圆B,直线l从点C沿射线CA运动过程中,当t为何值时,直线PD与圆B相切.
设计意图:本小题的设计在探究2的基础上,继续探究
直线的运动,同时让学生用直尺动手推一推,感受平移
过程中,直线与圆相切有两中情况,理解在运动过程中
需要进行分类讨论.
探究4:在探究2的条件下,如图,直线l与坐标轴构成Rt△COD,连接BO,若Rt△COD沿x正半轴向右平移a个单位长度得到Rt△C1O1D1,Rt△C1O1D1与Rt△AOB重叠部分的图形面积记为S
求S关于a的函数解析式,并写出自变量的取值范围.
设计意图: 学生通过合作学习、小组讨论,思维碰撞,尝试在“动”中求
“静”,化“动”为“静”,抓住它运动中的某一瞬间,寻找确定的关系式,
从而找到解决问题的途径,从而培养学生动手合作能力.
三、练习深化
在探究4的条件下,连接CO,若Rt△COD沿x正半轴向右平移a个单位长得到Rt△C2O2D2, Rt△C2O2D2与Rt△AOC重叠部分的图形
面积记为S,求S关于a的函数解析式,并写出自变量的取值范围.
四、师生交流收获感悟
谈谈本节课的收获
五、作业布置
中考链接:
在直角坐标系中,、,将经过旋转、平移变化后得到如图所示的.
(1)求经过、、三点的抛物线的解析式;
(2)连结,点是位于线段上方的抛物线上一动点,若直线将的面积分成两部分,求此时点的坐标;
(3)现将、分别向下、向左以的速度同时平移,求出在此运动过程中与重叠部分面积的最大值.
临界图1
起始图
临界图2
静止图1
起始图
静止图2