胡愛萍
【摘要】 本文主要結合自己的日常教學對挖掘基本圖形和結論、提高解題能力進行了闡述.
【關鍵詞】 圖形;結論;解題
到了初三,幾何型綜合性的題目也非常多,很多學生拿到綜合題都需要很長的思考時間,甚至都無法下手. 上課老師評講后他也能聽懂,但課后遇到類似的,還是不會做. 作為教師,我覺得怎么教是關鍵 . 我們在實踐中都會遇到一些重要圖形,我們暫且稱它們?yōu)榛緢D形,其中培養(yǎng)學生循基本圖形解決問題的能力是怎么教的方法之一.
要提高學生的解決綜合題的能力,光靠模仿、聽懂是不夠的,我覺得老師例題的解法、證法能讀懂聽懂僅僅是停在最淺層次上,而最重要的是必須知道老師是怎樣想出那個解題方法的,為什么要那樣解題,那么怎樣提高學生的解題能力呢?
數(shù)學解題能力的高低歸根到底就是問題轉化能力的高低,不管解決什么數(shù)學問題,都是通過一步一步轉化,最后歸結為我們所熟悉的問題中去處理. 可以說每個復雜的圖形都是由這些基本圖形構建而成的,而這些正是分析解決復雜圖形的突破口所在,在分析時才有可能把這些復雜圖形分解成若干個基本圖形,用基本圖形的基本結論幫助我們沖突難點進而解決問題. 如果對這些圖形和結論非常熟悉的話,就會很容易找到題目的突破口,解決問題. 下面我舉幾個基本圖形的例子.
基本圖形1:如圖1,AD∥BC,∠BAD的平分線交BC于E,AB = BE(即等腰三角形).
若題目中出現(xiàn)這三個條件中的兩個必能推得第三個結論,有了這個基本圖形,就可以將復雜綜合題稍加簡化了.
如2010年瀘州的一道中考題:如圖2,在平行四邊形ABCD中,E為BC邊上一點,且AE與DE分別平分∠BAD和∠ADC.
(1)求證:AE⊥DE;
(2)設以AD為直徑的半圓交AB于F,連接DF交AE于G,已知CD = 5,AE = 8,求■的值.
分析 由于題中有角平分線和平行的條件,如果看到這個條件,那么第(2)問就有等腰三角形,就很容易把AD邊求出來了(理由:由于AD∥BC,AE是角平分線,容易得∠BAE = ∠BEA,那么AB =BE = CD = 5,同理有CE = CD = 5,容易得出AD = BC = BE + CE = 10). 再解決后面的問題就順暢多了. 基本圖形2:如圖3,已知Rt△DAE與Rt△EBC,∠A = ∠B = 90°,DE⊥EC,則Rt△DAE與Rt△EBC必相似. 類推到△BAC與△CDE,如果∠A = ∠D = α,∠BCF = α,則△BAC與△CDE必相似,若有一組對應邊相等,則△BAC與△CDE必全等.
如2009年山西省太原市的一道中考題:如圖5,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,BC = 4 AD = 4■,∠B = 45°.直角三角板含45°角的頂點E在邊BC上移動,一直角邊始終經(jīng)過點A,斜邊與CD交于點F.若△ABE為等腰三角形,則CF的長等于 .
分析 由于題中有等腰梯形,且∠B = 45°,則∠C = 45°,又有∠AEF = 45°,則△BAE與△CEF相似,再由題中條件BC = 4AD = 4■,∠B = 45°,就可求出腰長AB = 3,利用相似可將CF求出.
再如2008年海南省的一道中考題的第(1)問:如圖6,P是邊長為1的正方形ABCD對角線AC上一動點(P與A,C不重合),點E在射線BC上,且PE = PB.(1)求證:① PE = PD; ② PE⊥PD.
這道題第①問證全等方法難度不大,用一次全等就可以解決,但是第 ② 問的證法就多了,如證法一:
② (i)當點E在線段BC上(E與B,C不重合)時,
∵ PB = PE,
∴ ∠PBE = ∠PEB,
∴ ∠PEB = ∠PDC,
∴ ∠PEB + ∠PEC = ∠PDC + ∠PEC = 180°,
∴ ∠DPE = 360° - (∠BCD + ∠PDC + ∠PEC) = 90°,
∴ PE⊥PD.
(ii) 當點E與點C重合時,點P恰好在AC中點處,此時,PE⊥PD.
(iii)當點E在BC的延長線上時,如圖7.
∵ ∠PEC = ∠PDC,∠1 = ∠2,
∴ ∠DPE = ∠DCE = 90°,
∴ PE⊥PD.
綜合(i)(ii)(iii),PE⊥PD.
由于點E在射線BC上,第②問分類討論比較麻煩,若要證明PE⊥PD,如果我構造如圖8的基本圖形,證明Rt△EFP ≌ Rt△PGD,那么第 ② 問的證明就會簡化.
(1)證法二:① 過點P作GF∥AB,分別交AD,BC于G,F(xiàn),如圖8所示.
∵ 四邊形ABCD是正方形,
∴ 四邊形ABFG和四邊形GFCD都是矩形,
△AGP和△PFC都是等腰直角三角形.
∴ GD = FC = FP,GP = AG = BF,∠PGD = ∠PFE = 90°.
又∵ PB = PE,
∴ BF = FE,
∴ GP = FE,
∴ △EFP ≌ △PGD (SAS).
∴ PE = PD.
② ∵ ∠1 = ∠2,
∴ ∠1 + ∠3 = ∠2 + ∠3 = 90°.
∴ ∠DPE = 90°.
∴ PE⊥PD.
當然,提高解題能力不是一蹴而就的事,需要有意識地加以訓練,平時注意對基本圖形的識記,并保持適度的訓練,還要掌握方法,積累解題經(jīng)驗,再加上鉆研精神及必勝的決心和毅力,就能夠提高對數(shù)學問題的認識水平,大大地提升解題能力.