曹利民
數(shù)學(xué)思想被稱為數(shù)學(xué)的靈魂,也是學(xué)習(xí)和解決數(shù)學(xué)問題的指南. 學(xué)習(xí)平行四邊形知識,也應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用. 現(xiàn)將常見的數(shù)學(xué)思想方法舉例如下.
一、 方程思想
在解決平行四邊形有關(guān)問題時,通過設(shè)未知數(shù),列出方程(組),可使問題的解決變得簡捷方便.
例1 如圖1,已知:?ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,△AOB的周長比△AOD的周長大8,且AB∶AD=3∶2,求?ABCD的周長.
【分析】要求?ABCD的周長,只要求出AB、AD的長,為此設(shè)AB=3x,AD=2x,再根據(jù)三角形周長的意義及平行四邊形對角線互相平分,可得AB-AD=8,從而列出方程,求出x的值,再求出AB、AD的長,就可以求出平行四邊形的周長.
解:設(shè)AB=3x,AD=2x.
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AD=BC,OB=OD.
∵△AOB的周長比△AOD的周長大8,
∴(AO+OB+AB)-(AO+OD+AD)=8.
∴AB-AD=8,即3x-2x=8,∴AB=3x=24,AD=2x=16,∴?ABCD周長=AB+BC+CD
+AD=2(AB+AD)=80.
【點評】當(dāng)題目中有比值條件時,常設(shè)未知數(shù)構(gòu)造方程解決問題.
二、 轉(zhuǎn)化思想
在解決四邊形有關(guān)問題時,常利用轉(zhuǎn)化思想,通過作輔助線,把四邊形轉(zhuǎn)化為三角形,把一般四邊形轉(zhuǎn)化為特殊四邊形等.
例2 如圖2,在四邊形ABCD中,AB=6,BC=8,∠A=120°,∠B=60°,∠C=150°,求AD的長.
【分析】要求AD的長度,需要借助輔助線把問題轉(zhuǎn)化,由∠A和∠B的關(guān)系可以判定AD∥BC,這樣不妨過點C作AB的平行線,構(gòu)成一個平行四邊形,然后利用角之間的關(guān)系與平行四邊形的性質(zhì),使問題得以解決.
解:過點C作CE∥AB交AD于E,
∵∠A+∠B=180°,∴AD∥BC,
∴四邊形ABCE是平行四邊形,
∴AE=BC=8,CE=AB=6,∠BCE=∠A=120°. 又∵∠BCD=150°,∴∠DCE=30°,
而∠D=360°-120°-60°-150°=30°,
∴∠D=∠DCE=30°,∴DE=CE,
∴AD=AE+DE=8+6=14.
【點評】本題通過作輔助線,把四邊形轉(zhuǎn)化為一個平行四邊形和一個等腰三角形.
例3 如圖3,在△ABC中,AB=6,AC=4. AD是BC邊上的中線,則AD的取值范圍是______.
【分析】要確定AD的取值范圍,聯(lián)想到三角形三邊關(guān)系,但又不能把AB、AC和AD放在同一三角形里,故不能直接利用三角形三邊關(guān)系,由AD是中線聯(lián)想到延長中線,得到平行四邊形,得AB=CE,將已知量與未知量集中到三角形中來求解.
解:延長AD到E,使DE=AD,連接BE、CE. ∵BD=CD,∴四邊形ABEC是平行四邊形,∴CE=AB=6,在△ACE中,6-4 【點評】當(dāng)題中有三角形的中線時,常常延長中線,構(gòu)造平行四邊形,這種作輔助線的方法在解題中經(jīng)常用到,要注意掌握. 三、 面積思想 在解決線段之間的關(guān)系問題時,面積法是常用的數(shù)學(xué)思想方法. 例4 如圖4,已知?ABCD的周長是36 cm,由頂點D向AB、BC引兩條高DE、DF,且DE=4 cm、DF =5 cm,求這個平行四邊形的面積. 【分析】求這個平行四邊形的面積,只要求出一條邊即可,由題意可得AB+BC=18 cm,再由面積公式可得,DE·AB=DF·BC,即4AB=5BC,利用上述兩個等式求出AB或BC,就可以求出?ABCD的面積. 解:設(shè)AB=x cm,BC=y cm. ∵四邊形ABCD是平行四邊形, ∴AB=CD,AD=BC, 又∵?ABCD的周長為36 cm, ∴2x+2y=36.① 又∵DE⊥AB,DF⊥BC, ∴S?ABCD=AB·DE=BC·DF,∴4x=5y. ② 解由①、②組成的方程組得,x=10,y=8,∴S?ABCD=AB·DE=10×4=40(cm2). 【點評】在三角形和平行四邊形中,常運用“等積法”進行求解,以不同的邊為底,其高也不同,但面積是定值. 例5 如圖5,已知矩形ABCD,AB=3,AD=4,P是AB上不與A、D重合的動點,PE⊥AC,PF⊥BD,E、F為垂足,則PE+PF的值為(). A. 2 B. C. D. 3 【分析】連接PO,利用面積公式進行解題:S△APO=AO·PE,S△DPO=OD·PF. 在Rt△ABC中,AC==5,則AO=DO=,∴S△APO+S△DPO=AO·PE +OD·PF= (PE+PF),即S△AOD=(PE +PF),而S△AOD=S矩形ABCD=×3×4=3. 則有(PE+PF)=3,所以PE+PF=. 【解答】C. 【點評】本題求兩線段的和,由于P是動點,不能求出兩線段的具體長度,利用面積思想,使問題巧妙求解. (作者單位:江蘇省常熟市大義中學(xué))
數(shù)學(xué)思想被稱為數(shù)學(xué)的靈魂,也是學(xué)習(xí)和解決數(shù)學(xué)問題的指南. 學(xué)習(xí)平行四邊形知識,也應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用. 現(xiàn)將常見的數(shù)學(xué)思想方法舉例如下.
一、 方程思想
在解決平行四邊形有關(guān)問題時,通過設(shè)未知數(shù),列出方程(組),可使問題的解決變得簡捷方便.
例1 如圖1,已知:?ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,△AOB的周長比△AOD的周長大8,且AB∶AD=3∶2,求?ABCD的周長.
【分析】要求?ABCD的周長,只要求出AB、AD的長,為此設(shè)AB=3x,AD=2x,再根據(jù)三角形周長的意義及平行四邊形對角線互相平分,可得AB-AD=8,從而列出方程,求出x的值,再求出AB、AD的長,就可以求出平行四邊形的周長.
解:設(shè)AB=3x,AD=2x.
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AD=BC,OB=OD.
∵△AOB的周長比△AOD的周長大8,
∴(AO+OB+AB)-(AO+OD+AD)=8.
∴AB-AD=8,即3x-2x=8,∴AB=3x=24,AD=2x=16,∴?ABCD周長=AB+BC+CD
+AD=2(AB+AD)=80.
【點評】當(dāng)題目中有比值條件時,常設(shè)未知數(shù)構(gòu)造方程解決問題.
二、 轉(zhuǎn)化思想
在解決四邊形有關(guān)問題時,常利用轉(zhuǎn)化思想,通過作輔助線,把四邊形轉(zhuǎn)化為三角形,把一般四邊形轉(zhuǎn)化為特殊四邊形等.
例2 如圖2,在四邊形ABCD中,AB=6,BC=8,∠A=120°,∠B=60°,∠C=150°,求AD的長.
【分析】要求AD的長度,需要借助輔助線把問題轉(zhuǎn)化,由∠A和∠B的關(guān)系可以判定AD∥BC,這樣不妨過點C作AB的平行線,構(gòu)成一個平行四邊形,然后利用角之間的關(guān)系與平行四邊形的性質(zhì),使問題得以解決.
解:過點C作CE∥AB交AD于E,
∵∠A+∠B=180°,∴AD∥BC,
∴四邊形ABCE是平行四邊形,
∴AE=BC=8,CE=AB=6,∠BCE=∠A=120°. 又∵∠BCD=150°,∴∠DCE=30°,
而∠D=360°-120°-60°-150°=30°,
∴∠D=∠DCE=30°,∴DE=CE,
∴AD=AE+DE=8+6=14.
【點評】本題通過作輔助線,把四邊形轉(zhuǎn)化為一個平行四邊形和一個等腰三角形.
例3 如圖3,在△ABC中,AB=6,AC=4. AD是BC邊上的中線,則AD的取值范圍是______.
【分析】要確定AD的取值范圍,聯(lián)想到三角形三邊關(guān)系,但又不能把AB、AC和AD放在同一三角形里,故不能直接利用三角形三邊關(guān)系,由AD是中線聯(lián)想到延長中線,得到平行四邊形,得AB=CE,將已知量與未知量集中到三角形中來求解.
解:延長AD到E,使DE=AD,連接BE、CE. ∵BD=CD,∴四邊形ABEC是平行四邊形,∴CE=AB=6,在△ACE中,6-4 【點評】當(dāng)題中有三角形的中線時,常常延長中線,構(gòu)造平行四邊形,這種作輔助線的方法在解題中經(jīng)常用到,要注意掌握. 三、 面積思想 在解決線段之間的關(guān)系問題時,面積法是常用的數(shù)學(xué)思想方法. 例4 如圖4,已知?ABCD的周長是36 cm,由頂點D向AB、BC引兩條高DE、DF,且DE=4 cm、DF =5 cm,求這個平行四邊形的面積. 【分析】求這個平行四邊形的面積,只要求出一條邊即可,由題意可得AB+BC=18 cm,再由面積公式可得,DE·AB=DF·BC,即4AB=5BC,利用上述兩個等式求出AB或BC,就可以求出?ABCD的面積. 解:設(shè)AB=x cm,BC=y cm. ∵四邊形ABCD是平行四邊形, ∴AB=CD,AD=BC, 又∵?ABCD的周長為36 cm, ∴2x+2y=36.① 又∵DE⊥AB,DF⊥BC, ∴S?ABCD=AB·DE=BC·DF,∴4x=5y. ② 解由①、②組成的方程組得,x=10,y=8,∴S?ABCD=AB·DE=10×4=40(cm2). 【點評】在三角形和平行四邊形中,常運用“等積法”進行求解,以不同的邊為底,其高也不同,但面積是定值. 例5 如圖5,已知矩形ABCD,AB=3,AD=4,P是AB上不與A、D重合的動點,PE⊥AC,PF⊥BD,E、F為垂足,則PE+PF的值為(). A. 2 B. C. D. 3 【分析】連接PO,利用面積公式進行解題:S△APO=AO·PE,S△DPO=OD·PF. 在Rt△ABC中,AC==5,則AO=DO=,∴S△APO+S△DPO=AO·PE +OD·PF= (PE+PF),即S△AOD=(PE +PF),而S△AOD=S矩形ABCD=×3×4=3. 則有(PE+PF)=3,所以PE+PF=. 【解答】C. 【點評】本題求兩線段的和,由于P是動點,不能求出兩線段的具體長度,利用面積思想,使問題巧妙求解. (作者單位:江蘇省常熟市大義中學(xué))
數(shù)學(xué)思想被稱為數(shù)學(xué)的靈魂,也是學(xué)習(xí)和解決數(shù)學(xué)問題的指南. 學(xué)習(xí)平行四邊形知識,也應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用. 現(xiàn)將常見的數(shù)學(xué)思想方法舉例如下.
一、 方程思想
在解決平行四邊形有關(guān)問題時,通過設(shè)未知數(shù),列出方程(組),可使問題的解決變得簡捷方便.
例1 如圖1,已知:?ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,△AOB的周長比△AOD的周長大8,且AB∶AD=3∶2,求?ABCD的周長.
【分析】要求?ABCD的周長,只要求出AB、AD的長,為此設(shè)AB=3x,AD=2x,再根據(jù)三角形周長的意義及平行四邊形對角線互相平分,可得AB-AD=8,從而列出方程,求出x的值,再求出AB、AD的長,就可以求出平行四邊形的周長.
解:設(shè)AB=3x,AD=2x.
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AD=BC,OB=OD.
∵△AOB的周長比△AOD的周長大8,
∴(AO+OB+AB)-(AO+OD+AD)=8.
∴AB-AD=8,即3x-2x=8,∴AB=3x=24,AD=2x=16,∴?ABCD周長=AB+BC+CD
+AD=2(AB+AD)=80.
【點評】當(dāng)題目中有比值條件時,常設(shè)未知數(shù)構(gòu)造方程解決問題.
二、 轉(zhuǎn)化思想
在解決四邊形有關(guān)問題時,常利用轉(zhuǎn)化思想,通過作輔助線,把四邊形轉(zhuǎn)化為三角形,把一般四邊形轉(zhuǎn)化為特殊四邊形等.
例2 如圖2,在四邊形ABCD中,AB=6,BC=8,∠A=120°,∠B=60°,∠C=150°,求AD的長.
【分析】要求AD的長度,需要借助輔助線把問題轉(zhuǎn)化,由∠A和∠B的關(guān)系可以判定AD∥BC,這樣不妨過點C作AB的平行線,構(gòu)成一個平行四邊形,然后利用角之間的關(guān)系與平行四邊形的性質(zhì),使問題得以解決.
解:過點C作CE∥AB交AD于E,
∵∠A+∠B=180°,∴AD∥BC,
∴四邊形ABCE是平行四邊形,
∴AE=BC=8,CE=AB=6,∠BCE=∠A=120°. 又∵∠BCD=150°,∴∠DCE=30°,
而∠D=360°-120°-60°-150°=30°,
∴∠D=∠DCE=30°,∴DE=CE,
∴AD=AE+DE=8+6=14.
【點評】本題通過作輔助線,把四邊形轉(zhuǎn)化為一個平行四邊形和一個等腰三角形.
例3 如圖3,在△ABC中,AB=6,AC=4. AD是BC邊上的中線,則AD的取值范圍是______.
【分析】要確定AD的取值范圍,聯(lián)想到三角形三邊關(guān)系,但又不能把AB、AC和AD放在同一三角形里,故不能直接利用三角形三邊關(guān)系,由AD是中線聯(lián)想到延長中線,得到平行四邊形,得AB=CE,將已知量與未知量集中到三角形中來求解.
解:延長AD到E,使DE=AD,連接BE、CE. ∵BD=CD,∴四邊形ABEC是平行四邊形,∴CE=AB=6,在△ACE中,6-4 【點評】當(dāng)題中有三角形的中線時,常常延長中線,構(gòu)造平行四邊形,這種作輔助線的方法在解題中經(jīng)常用到,要注意掌握. 三、 面積思想 在解決線段之間的關(guān)系問題時,面積法是常用的數(shù)學(xué)思想方法. 例4 如圖4,已知?ABCD的周長是36 cm,由頂點D向AB、BC引兩條高DE、DF,且DE=4 cm、DF =5 cm,求這個平行四邊形的面積. 【分析】求這個平行四邊形的面積,只要求出一條邊即可,由題意可得AB+BC=18 cm,再由面積公式可得,DE·AB=DF·BC,即4AB=5BC,利用上述兩個等式求出AB或BC,就可以求出?ABCD的面積. 解:設(shè)AB=x cm,BC=y cm. ∵四邊形ABCD是平行四邊形, ∴AB=CD,AD=BC, 又∵?ABCD的周長為36 cm, ∴2x+2y=36.① 又∵DE⊥AB,DF⊥BC, ∴S?ABCD=AB·DE=BC·DF,∴4x=5y. ② 解由①、②組成的方程組得,x=10,y=8,∴S?ABCD=AB·DE=10×4=40(cm2). 【點評】在三角形和平行四邊形中,常運用“等積法”進行求解,以不同的邊為底,其高也不同,但面積是定值. 例5 如圖5,已知矩形ABCD,AB=3,AD=4,P是AB上不與A、D重合的動點,PE⊥AC,PF⊥BD,E、F為垂足,則PE+PF的值為(). A. 2 B. C. D. 3 【分析】連接PO,利用面積公式進行解題:S△APO=AO·PE,S△DPO=OD·PF. 在Rt△ABC中,AC==5,則AO=DO=,∴S△APO+S△DPO=AO·PE +OD·PF= (PE+PF),即S△AOD=(PE +PF),而S△AOD=S矩形ABCD=×3×4=3. 則有(PE+PF)=3,所以PE+PF=. 【解答】C. 【點評】本題求兩線段的和,由于P是動點,不能求出兩線段的具體長度,利用面積思想,使問題巧妙求解. (作者單位:江蘇省常熟市大義中學(xué))