一道意犹未尽的隐形圆命题,兼谈定长线段的移动产生的最值问题

B站影视 2024-12-21 21:41 2

摘要:如图,∠O=45º,点A、B是∠O两边上的动点,满足AB=2,在AB右侧作等边三角形ABC.

典例导航的主编,笔者的挚友,番禺的张大师提出如下的命题:

如图,∠O=45º,点AB是∠O两边上的动点,满足AB=2,在AB右侧作等边三角形ABC.

(1)当ABOA时,求点C到直线OA的距离;

(2)在AB运动过程中,平面内是否存在点P,且PC的长为定值?若存在,求出这个定值;若不存在,说明理由;

(3)当OC的长取最大值时,求△OAB的面积?

张老师提出:昨天编一题,但第三问未想到好的命题方向,现将题分享大家,有兴趣的老师一起想想,第三问有何好主意?

分析:此题的背景是“定弦定角”产生的隐形圆问题。

需要把隐圆变成显圆!

所以此题的解答如下:

(1)1;

(2)存在,点P为△OAB外接圆的圆心.如图1,∵PA=PBCB=CA,∴PCAB的垂直平分线,记垂足为D,则CD=.∵∠O=45º,∴∠BPA=90º,在Rt△BPA中,PD=AB=1,则PC=1+,为定值;

(3)在图1中,连接OCOP,在AB运动过程中,有OCOP+PC,当OPC三点共线时,OC有最大值,由(2)可知,PC垂直平分AB,∴OC也垂直平分AB,∴OA=OB,

提问1:这个解答的结果是对的。

笔者仍感觉有点突兀,即点P(△OBA的外接圆的圆心)到点C的距离,如何看出来是定值?

提问2:如果没有“定弦定角”模型的知识,学生怎么样才能想到要作△OBA的外接圆?

提问3:这个定长线段,画板能够绘制出来吗?

GGB当然是可以的!

这不过是笔者之前写的空间异面直线的定长线段的特殊情况!

GeoGebra进阶系列234:(一般化)正四面体中的定长线段(异面直线中的定长线段)的中点的轨迹

GeoGebra进阶系列233:正四面体中的定长线段(异面直线中的定长线段)的中点的轨迹,兼谈“新书出版”和“数学带动着技术”

笔者利用GGB绘制的图像如下:

静态如下:

所以,GGB很简单可以把这个问题推广到夹角为任意角度的情况!

这说明了信息技术的重要作用——不仅仅是演示!即李海东主编所提到的“信息技术也不再单纯是教师演示的工具,而是发现规律、获得猜想、解决问题的有效工具。

可参考如下的文章:

突出数学本质,重视思维过程,发展核心素养(续)--2024年人教版《义务教育教科书·数学》解读(李海东),文献阅读学习37

提问4:此题的第3小问,还可以怎么命题?

笔者提出:

实际上,天河苏老师提出,对于命题(改编题目)的常用的一般方法:

对此,您还有什么看法?

欢迎您提出宝贵建议并交流!

来源:中学数学综合题教与学

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