从代数和几何两个方面思考问题的区别(从代数和几何两个方面思考问题)
导语:从代数和几何两个方面思考问题
一道填空题,却难住了不少同学,下面让我们来见识一下它的风采:
已知线段AB=6,C、D是AB上的点,且AC=DB=1,P是线段CD上一动点,在AB的同侧分别作等边△APE和等边△PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为__________
学生遇到的第一个难点是点G的运动路径是直线还是曲线,这个问题不弄清楚,后续解题无法进行;第二个难点才是点G的起始位置和终止位置。
先从几何角度来看这个问题:
由于题中的动点P带动了两个等边三角形的变化,而等边三角形的顶点E、F又决定了点G的位置,所以通过思考观察运动过程中两个等边三角形的变化,发现点E和点F始终在AE和BF的延长线上运动 ,不妨作AE和BF的延长线交于点H,如图所示
观察图中的四边形EPFH,可证其为平行四边形,EF是其对角线,连接PH,由平行四边形对角线互相平分可知点G即为其对角线交点,因为E、F在变化过程中,G点始终是其中点,所以可得到点G的路径其实是△HCD的中位线,如图中红色虚线MN,再由中位线定理计算出MN长度为2
再从代数角度来看这个问题:
抓住点G始终是线段EF的中点,若能建立平面直角坐标系,表示出点E、F的坐标,则可由中点公式求得G点坐标,只需要知道起点G1和终点G2的坐标即可。如图所示,E1、F1是当点P与点C重合时两个等边三角形的顶点位置,而E2、F2是当点P与点D重合时两个等边三角形的顶点位置。
以点A为坐标原点,AB所在直线为横轴,其垂线为纵轴建立平面直角坐标系,可求得E1和F1坐标,同理求E2和F2坐标,由中点公式再求得G1和G2坐标即可得到线段G1G2的长度为2
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