深度透视中考错题
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深度透视中考错题
1. 题目呈现
23.(9分)(2015•广元)如图,AB是⊙O的弦,D为半径OA的中点,过D作CD⊥OA交弦于点E,交⊙O于点F,且CE=CB.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)连接AF、BF,求∠ABF的度数;
(3)如果CD=15,BE=10,sinA=,求⊙O的半径.
记得在前年秋季学期和去年春季学期,曾有几位老师在Q群上提到此题,表示对此题第(3)问产生了困惑与不解。笔者清楚地记得第一位提出来的是武鸣的刘强老师,刘老师酷爱钻研,笔者心中一直对刘老师充满敬意。当时刘老师在Q群上说,按照这2种方法计算的出来结果不一样,用方法
一求得x=457150,方法二求得x=407
130,刘老师产生了疑问。 2.初步分析
当时笔者在Q 群上这样分析(为了方便计算,条件BE=10,sinA=不变):
如图所示,由已知条件易求CE=13,DE=2,AE=5.2,则AB=15.2。而又AD=4.8,AO=9.6,则AB=2AG=2×9.6×1312,两次算得的AB 的值不同,从而得出题目所给的条件有问题。再进一步分析,设DE=5x ,由AB=AE+BE=2AG 可得到方程13x+10=2×24x ×1312,解得x=407130,DE=5x=407
650≠2,即得出CD ≠15,所以第(3)小题的条件与题干中的条件CE=CB 相矛盾。
3.深度透视
近日,笔者荣幸地参加了以农学宁老师为组长的《广西北部湾四市同城背景下中考数学命题的研究》课题组,由于
自己的爱好与课题的需要,笔者对近年的中考题进行研究,以对怎样才能命好中考题提出自己的一点点建议和看法。以此为契机,笔者对这道题再度进行深入研究。(其实笔者还在Q群上抛出几道题,供各位同仁思考。)
经研究,笔者发现:这题为什么出错可用作图原理去进行分析说明。这道题是求半径,反过来逆向推理,若半径确定,即圆确定,又sinA=,即∠OAB确定,如图,作出OA 后,假设AB在OA右侧,则B点也确定。作DE垂直平分OA于点D,按照题目的意思,点C为BE的垂直平分线和射线DE的交点,即点C也是确定的。当BE=10时,CD恰好等于15吗?若等,则题目没有问题,若不等,则题目出错。
在用作图原理分析的过程中,笔者又有意外的发现:如果半径确定,∠OAB确定,则BE也就确定。如下图所示,
sinA=,BE=10,对此图进行放缩,即半径变化,则BE也跟着变化,就不再等于10。反过
来,若∠OAB确定、BE确定,则半径也就确定,否则DE不再垂直AO。如下面2个图,sinA=,BE=10,但DE不垂直AO。
所以,通过上面的分析可知,只要知道∠OAB和BE,即可求出半径。计算过程如下:
如下图所示,设DE=5x,由AB=AE+BE=2AG可得到方程
13x+10=2×24x ×1312,解得x=407130,所以AO=24x=407
3120。
因此,原题中的条件CD=15不仅错误,而且多余,且此题提供的数据不符合“多思少算”的原则,若改成sinA=53,BE=39或7.8就好算多了。
4.启示与反思
就命题的角度而言,根据罗增儒教授提出的6条逻辑性要求:条件的真实性、条件的充分性、条件的相容性、条件与结论的相容性、条件的独立性和条件的最少性,这道题违背了条件的相容性。但我们可以思考得更深一些,为什么此题在命题形成之后能躲过众多命题和审题专家的“法眼”,说明我们在解题过程中反思与批判意识的薄弱性。事实上,如果我们能在解题之后带着结论返回原题进行分析,不难发现错误所在,刘老师就做到了这一点。当然,在命题时利用“几何画板”等辅助工具进行准确作图也有助于发现问题,
但我们从理论上讲或者夸张一点说,当点与点、线与线无限接近时,我们就无法通过作图来用眼睛观察发现问题;况且,如果不是几何和数形结合的题目,即不是与图形有关的题目,那么我们也不能通过作图去发现问题,需要通过演绎推理去分析。由此可知,命题不仅需要技术,更需要较高的数学素养。
愿本文能成为引玉之砖,让大家都来关注命题、研究命题。
谨以此文表示笔者对沈副和农老师的衷心感谢!