巧设妙解 殊途同归

来源 :数理化解题研究·高中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:st65210163
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  摘要:平面内圆与多边形问题是中考,高考常见题型,中考常以平面图形中几何方法处理解决,高考中常与三角、不等式、向量等代数问题结合求解,是一类难度较大的题目.解决此类题目的方法多样,但选取不同的策略,会造成求解的难度不一,本文一道高三诊断性试题的求解出发,谈谈此类问题的解题策略.
  关键词:最值;圆;策略
  中图分类号:G632文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2021)28-0031-02
  问题呈现如图1,两同心圓圆心为O,r1=6,r2=8,矩形ABCD内接于圆,AB,CD分别为两圆的弦,求矩形ABCD面积最大值?(2021年四川省数学会高三模拟测试题)
  分析本题为2021年四川省数学会命制的高三文科模拟测试题填空压轴题,求解本题时学生对平面几何相关知识忘记太多,对问题转化的能力欠缺,求解四边形面积策略单一(转化为长度之积),计算量大,利用不等式相关知识不易处理.下面我们从不同角度探究一下本题的解法策略.
  评注将四边形面积转化为三角形面积,利用三角形面积公式S=1/2aha.本题易知三角形AOD的一边为定值,高在变化过程中有最大值为另一条边,将面积最值问题转化为三角最值问题,简洁明了,思维清晰,是初中学生最易想到解决问题的方法.
  评注将四边形面积转化为三角形面积,利用三角形面积公式S=1/2absinC.本题易知三角形AOD有两条边为定值,故将三角形面积最值转化为角度的正弦值最值,将面积最值问题转化为三角最值问题,简洁明了,思维清晰
  评注直接利用边长之积求四边形面积直观明晰,利用题目中圆内相关关系找到两边之间关系,通过同一未知数代换,这一种求解策略解题时易思维入手,但运算较为不易,若不利用柯西不等式则极不方便求解最值,对考生不等式知识要求较高.
  评注将几何问题转化为代数中三角问题求解,是由初中到高中思维能力提升的一个标志,利用同一长度建立不同角度之间的等量关系,进而将几何问题转化为三角函数最值求解.充分利用角度之间的等量关系,利用三角变换,辅助角公式将三角函数化为“三个一”(同一角度、同一函数、一次式)便于求解.
  从初中平面几何到高中解析几何的学习,实质上是从几何到代数的一个学习大一统,从不同角度去思考平面图形的相关性质,充分利用数形结合,简化思维,提升运算能力.利用三角,向量,不等式、函数等策略去思考与圆相关问题,其本质上殊途同归,但能起到事半功倍的效果,虽解法策略有所不同,但本质上均利用了化归与转化的思想,殊途同归.
  参考文献:
  [1]李良.初等数学最值问题的解法探讨[J].中学教学参考,2021(02):20-22.
  [责任编辑:李璟]
  作者简介:李小蛟(1984.10-),男,本科,中学高级教师,从事高中数学教学研究.
  基金项目:本文为成都市名师专项课题《初高中数学衔接与教材整合实践探究》(编号CY2018M30)研究成果.
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