顧娟
在初中幾何教學(xué)和學(xué)習(xí)中,不少同學(xué)在解幾何題時(shí),都存在著這樣或那樣的錯(cuò)誤問題,下面列舉一些最常見的幾類錯(cuò)解,希望能通過這幾類錯(cuò)誤問題的分析和解答,對(duì)正在學(xué)習(xí)幾何的初中學(xué)生能提供一定的幫助和指導(dǎo)作用.
一、憑主觀感覺畫圖
有些幾何問題沒有給出一定的圖形,很多學(xué)生在做這類習(xí)題時(shí),往往憑自己的感覺去畫圖進(jìn)行求解,學(xué)生們一般都會(huì)怱視問題討論,從而得出不完整的結(jié)果.
例1 在⊙O中弦AC和AB的夾角為60°,P和Q分別是和的中點(diǎn),請(qǐng)你求出∠POQ的度數(shù).
錯(cuò)誤解法 如圖1,∵ P和Q分別是和的中點(diǎn),由垂徑定理的推論可知,OP⊥AB,OQ⊥AC . ∴ ∠POQ = 180° - ∠A = 180° - 60° = 120°.
錯(cuò)解分析 以上過程看上去好像沒有什么錯(cuò)誤,由于本題沒有給出特定的圖,同時(shí)題中也沒有說明圓心O與∠BAC的位置關(guān)系,所以要分類討論圓心O與∠BAC的位置.
圖2表示圓心O在∠BAC的一個(gè)邊上,則∠POQ = 120°或60°;
圖3表示圓心O在∠BAC的外部,則∠POQ = 60°.
所以,從圖1、圖2、圖3可知,∠POQ = 120°或60°.
二、沒有考慮到對(duì)應(yīng)關(guān)系
有些幾何習(xí)題中隱含著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,如果學(xué)生不能細(xì)致地分析問題,就會(huì)作出答案不全的結(jié)果.
例2 已知△ABC和△ABD相似,∠ABD = ∠ACB = 90°,邊AC = a,BC = b,求△ABD的斜邊AD上的高.
錯(cuò)誤解法 如圖4,過B作BE⊥AD于E,則∠BEA = ∠BCA = 90°.
∵ △ABC和△ABD相似,
∴ ∠CAB = ∠BAD,
又∵ AB是△ABC和△ABE的公共邊,
∴ △AEB≌△ACB,
∴ BE = BC = b,即△ABD的斜邊AD上的高為b.
錯(cuò)解分析 本題給出的“△ABC與△ABD相似”,但沒有指明這兩個(gè)三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系(“△ABC與△ABD相似”不等于“△ABC∽△ABD”),以上解法錯(cuò)誤地認(rèn)為“△ABC與△ABD相似”已把兩個(gè)三角形的對(duì)應(yīng)邊確定了. 實(shí)際上,題意中還存在著另外一種情況,如圖5,這種情況下,可以求出BE = AC = a,所以△ABD的斜邊AD上的高應(yīng)為a或者b.
三、用一種特例代替結(jié)論
在初中幾何學(xué)習(xí)中,有些同學(xué)為了方便省事,有時(shí)就利用特殊情況或極端假設(shè)下得出的結(jié)論去代替問題的結(jié)論,這樣就犯了以偏概全的毛病.
例3 證明:直徑是圓中最長(zhǎng)的弦.
錯(cuò)誤證法 如圖6,作圓O,作圓0的一個(gè)直徑AB和一個(gè)弦BC,然后將OC連接.
∵ AB = OA + OB = OC + OB > BC,
∴直徑是圓中最長(zhǎng)的弦.
錯(cuò)解分析 證明圓中直徑是最長(zhǎng)的弦,應(yīng)該是證明在圓中直徑比任意一條弦都長(zhǎng). 不是直徑的弦不一定就是與該直徑有一個(gè)重合的端點(diǎn),以上證明只能說明直徑AB比弦BC長(zhǎng),而不能說明在這個(gè)圓中直徑AB比所有的弦都長(zhǎng),它是用一種特例代替了結(jié)論,這樣就犯了以偏概全的錯(cuò)誤. 正確的證法應(yīng)該是這樣:如圖7,作圓O,作⊙O的直徑AB和弦CD,且弦CD是⊙O中任意一個(gè)非直徑的弦,將OC,OD連接,由于OC,OD,OA都是圓O的半徑,所OA = OC = OD,而在△DOC中,OC + OD > CD,而AB = 2OA = OC + OD > CD,所以直徑是圓中最長(zhǎng)的弦. 一定要強(qiáng)調(diào)“CD是任意一條弦”.
四、把證明的結(jié)論當(dāng)條件用
有些同學(xué)在做幾何證明題時(shí),有時(shí)會(huì)把要證明的結(jié)論拿來當(dāng)條件使用,這樣通過循環(huán)使用論證,再得出所要證明的結(jié)論.
例4 在圖8中,已知AB是⊙O的直徑,AC是一條弦,∠A = 30°,D是AB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且DB = OA,連接CD. 證明:CD是⊙O的一條切線.
錯(cuò)誤證法 連接CO,CB,∵ AO = CO,∠A = 30°,
∴ ∠COB = 60°,又∵ BO = CO,
∴ △COB是等邊三角形,因此∠OCB = ∠CBO = 60°.
∵ DB = AO = BO,∴ BC是Rt△DCO斜邊上的中線,
∴ BC = DB,∴∠BCD = 30°,∴∠DCO = 60° + 30° = 90°,即CD是⊙O的一條切線.
錯(cuò)解分析 以上證法表面看上去,好像沒有什么錯(cuò)誤,如果仔細(xì)檢查,就會(huì)發(fā)現(xiàn)“BC是Rt△DCO斜邊上的中線”這一句有問題,Rt△DCO是怎么知道的呢?假如△DCO是直角三角形,不就說明了CD是圓O的切線了嗎?以上證法就是不知不覺地把要證明的結(jié)論“CD是⊙O的切線”當(dāng)作已知條件進(jìn)行使用. 所以上述解答是錯(cuò)誤的. 應(yīng)該這樣證明:
連接CO,CB,∵AO = CO,∠A = 30°,∴∠COB = 60°,
又∵ BO = CO,
∴ △COB是等邊三角形,因此∠OCB = ∠CBO = 60°.
∵ DB = AO = BO,
又∵ △COB是等邊三角形,
∴ DB = BO = CB,
∴∠DCB = 30°,所以∠DCO = 60° + 30° = 90°,即CD是⊙O的一條切線.