薄建軍
近幾年中考中最后兩個大題經(jīng)常出現(xiàn)類比探究類題型,這類題目往往突出能力與發(fā)展性,側(cè)重于對考生數(shù)學思想和數(shù)學方法的考查。針對這類題目,我認為可從以下兩方面考慮。
1.執(zhí)果索因即反證法。先假設(shè)結(jié)論成立,根據(jù)假設(shè)進行推理,繼而進行推理與計算。
2.類比為主,探究為輔。這類題目往往多問,這些問題常常是層層深入,但解題方法又是一脈相承的。并且第一問又相對簡單,所以,我們一定要把第一問做出來,這時候先抓住類比,類比共性的特征,有共性特征的都可以類比,當我們發(fā)現(xiàn)類比不下去的時候再去探究,看看第一問是否有其他的解題方法,如果有,第二問再按照另外的解題方法去遷移。
下面我借助一道在不同省市考卷中出現(xiàn)的類似題目進行說明。
(2010·無錫)(1)如圖1,在正方形ABCD中,M是BC邊(不含端點B、C)上任意一點,P是BC延長線上一點,N是∠DCP的平分線上一點。若∠AMN=90°,求證:AM=MN。
下面給出一種證明的思路,你可以按這一思路證明,也可以選擇另外的方法證明。
證明:在邊AB上截取AE=MC,連接ME。正方形ABCD中,∠B=∠BCD=90°,AB=BC.∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAB=∠MAE。
(下面請你完成余下的證明過程)
(2)若將(1)中的“正方形ABCD”改為“正三角形ABC”(如圖2),N是∠ACP的平分線上一點,則∠AMN=60°時,結(jié)論AM=MN是否還成立?請說明理由。
(3)若將(1)中的“正方形ABCD”改為“正n邊形ABCD…X”,請你作出猜想:當∠AMN=時,結(jié)論AM=MN仍然
成立。
分析:(1)要證明AM=MN,可證AM與MN所在的三角形全等,為此,可在AB上取一點E,使AE=CM,連接ME,利用ASA即可證明△AEM≌△MCN,然后根據(jù)全等三角形的對應(yīng)邊成比例得出AM=MN。
(2)同(1),要證明AM=MN,可證AM與MN所在的三角形全等,為此,可在AB上取一點E,使AE=CM,連接ME,利用ASA即可證明△AEM≌△MCN,然后,根據(jù)全等三角形的對應(yīng)邊成比例得出AM=MN。
(3)由(1)(2)可知,∠AMN等于它所在的正多邊形的一個內(nèi)角,即等于時,結(jié)論AM=MN仍然成立。
但在2014年東營中考中將該題圖形進行了變式,同時去掉了題干中證明兩線段相等的思路,如下所示。
(2014·東營)如圖3,△ABC是等邊三角形,∠AEF=60°,EF交等邊三角形外角平分線CF所在的直線于點F。當點E是BC的中點時,有AE=EF成立。
【數(shù)學思考】某數(shù)學興趣小組在探究AE、EF的關(guān)系時,運用“從特殊到一般”的數(shù)學思想,通過驗證得出如下結(jié)論:當點E是直線BC上(B,C除外)任意一點時(其他條件不變),結(jié)論AE=EF仍然成立。
假如你是該興趣小組中的一員,請你從“點E是線段BC上的任意一點”“點E是線段BC延長線上的任意一點”“點E是線段BC反向延長線上的任意一點”三種情況中,任選一種情況,在備用圖1中畫出圖形,并進行證明。
【拓展應(yīng)用】當點E在線段BC的延長線上時,若CE=BC,在備用圖2中畫出圖形,并運用上述結(jié)論求出S△ABC ∶ S△AEF的值。
許多學生在證明點E是BC的中點,AE=EF時采用了過F作BC垂線,設(shè)其中一條線段長,利用三角函數(shù)求出AE與EF的辦法進行了證明,結(jié)果再想采用類比的辦法解答下面幾道題時遇到了困難,自己“掉進了自己設(shè)置的陷阱”。這也就是我所說的第二點,當發(fā)現(xiàn)類比不下去的時候,看看第一問是否有其他的解題方法,如果有,第二問再按照另外的解題方法進行解答。
編輯 張珍珍