張鳳琴
(寧波市鄞州區(qū)橫溪鎮(zhèn)中學(xué))
當(dāng)我們解決幾何問(wèn)題時(shí),構(gòu)造輔助線,找到中點(diǎn)、中心、重心的位置,分析線段比例等,都能夠幫助我們很好地分析和解決問(wèn)題。運(yùn)用好“中點(diǎn)”這一要素,可以幫助我們快速地抓住要點(diǎn),更快更準(zhǔn)地完成答題任務(wù)。
在三角形中解決幾何問(wèn)題時(shí),如果已知一邊中點(diǎn),第一步要考慮找到另一條邊的中點(diǎn),將兩點(diǎn)連線,這條線便是該三角形的中位線。中位線的特點(diǎn)是,平行并等于第三條邊的一半。
比如下面這道例題:
已知三角形ABC中,點(diǎn)D是線段AB的中點(diǎn),點(diǎn)E是線段AC的中點(diǎn),證明
(分析:由題可知點(diǎn)D和點(diǎn)E分別是線段AB和線段AC的中點(diǎn),所以線段DE是三角形ABC的中位線,所以線段BC的長(zhǎng)度等于兩倍線段DE的長(zhǎng)度。)
解:∵D和E分別是AB和AC的中點(diǎn)
且∠DAE=∠BAC
∴△ABC∽△ADE
綜上
圖1
當(dāng)結(jié)題時(shí)遇到特殊的三角形,如直角三角形、等腰三角形、等邊三角形、等腰直角三角形等圖形時(shí),首先找到特殊邊的中點(diǎn)。例如:找到直角三角形斜邊中點(diǎn),將這個(gè)中點(diǎn)與直角的頂點(diǎn)相連,這條線為斜邊中線,長(zhǎng)度為斜邊的一半。
圖2
例題:如圖2所示,△ABC為直角三角形,D為AB的中點(diǎn),AC長(zhǎng)為3cm,DC長(zhǎng)2.5cm,求BC長(zhǎng)度。
(分析:首先證明出直角三角形斜邊中線為斜邊的一半,再利用勾股定理求出BC長(zhǎng)度。)
方法一:
圖3
解:如圖3所示,延長(zhǎng)CD,使DE=CD。連接AE,EB
∵D是AB中點(diǎn),CD是AB上的中線
∴AD=DB
∵CD=DE
∴四邊形ACBE是平行四邊形
∵∠ACB=90°
∴平行四邊形ACBE是矩形
∴AB=CE,AD=BD,CD=DE
∴AD=BD=CD=DE
∴AB=2CD=5cm
∵AC2+BC2=AB(2勾股定理)
∴BC2=52-32
BC=4cm
答:BC長(zhǎng)為4厘米。
方法二:(分析:利用三角形全等定理證明CD=1AB,再通過(guò)
2勾股定理算出邊長(zhǎng)。)
圖4
解:如圖4,過(guò)B點(diǎn)做一條垂直于BC的直線與CD延長(zhǎng)線交于E點(diǎn)
∵∠ACB=∠EBC=90°
∴AC∥BE(同旁?xún)?nèi)角互補(bǔ),兩直線平行)
∴∠CAB=∠ABE
在△ACD和△BDE中
∠CAB=∠ABE
D是AB中點(diǎn)
∴AD=DB
∠ADC=∠EDB
∴△ACD≌△BED(ASA)
∴AC=EB,CD=ED
∴在△ACB和△EBC中
AC=EB
∠ACB=∠EBC
CB=BC
∴△ACB≌△EBC(SAS)
∴∠DCB=∠ABC
∴CD=BD=AD
∵AB=2CD=5cm
∵AC2+BC2=AB2(勾股定理)
∴BC2=52-32
BC=4cm
答:BC長(zhǎng)為4厘米。
特殊的三角形:等腰三角形的三線合一定理
(分析:利用三角形的全等知識(shí),證明出等腰三角形的三線合一定理,從而解決相關(guān)問(wèn)題。)
圖5
例題:如圖5所示,△ACB為等腰三角形,P為CB中點(diǎn),AB=5cm,AP=4cm,求BC的長(zhǎng)度。
解:∵P是CB中點(diǎn)
∴CP=PB
∵△ACB是等腰三角形
∴AC=AB
∠C=∠B
AP是△ACP和△APB的公共邊
∴△APB≌△ACP
∠CAP=∠PAB
∴AP⊥CB(三線合一定理)
∠APB=90°
∴△ACP和△APB是直角三角形
根據(jù)勾股定理可知,
PB2+AP2=AB2
∵AB=5cm,AP=4cm
∴PB=3
∵P是CB中點(diǎn)
BC=6cm
答:綜上,BC邊長(zhǎng)為6厘米。
圖6
例題:如圖6,△ACB為直角三角形,D為AB邊上的中點(diǎn),以D為中心,做△ABC的中心對(duì)稱(chēng)圖形ABE。連接DE。因?yàn)橹行膶?duì)稱(chēng),所以△ABC≌△ABE。由此可知 AC=EB,AE=CB,AD=DB=CD=
綜合上述條件可以得出邊長(zhǎng)關(guān)系,以便解決其他問(wèn)題。
教師在課堂教學(xué)時(shí)就要努力引導(dǎo)學(xué)生的思維,將那些學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生拉入課堂討論中,提高他們的課堂參與感,從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情。課下,也可以針對(duì)不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo),在家庭作業(yè)方面可以對(duì)基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)的講解,并留一些適合他們練習(xí)的題目。因材施教的方法讓不同程度的學(xué)生都能根據(jù)自己的理解能力,掌握幾何學(xué)習(xí)的節(jié)奏,從而幫助他們理解記憶,以便更好地提高成績(jī)。
在幾何教學(xué)中要注重幾何語(yǔ)言的應(yīng)用。圖形語(yǔ)言、文字語(yǔ)言及符號(hào)語(yǔ)言是幾何語(yǔ)言的三種存在形式。老師不僅要鍛煉學(xué)生建立三種幾何語(yǔ)言的能力,還要培養(yǎng)其將三種語(yǔ)言相互轉(zhuǎn)化,并且適當(dāng)運(yùn)用的能力。因?yàn)槿N語(yǔ)言的特點(diǎn)不盡相同,所以在幾何教學(xué)中也都各自發(fā)揮著不同的作用。例如圖形語(yǔ)言比較直觀,其形象生動(dòng)的特質(zhì)能幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解相關(guān)問(wèn)題;文字語(yǔ)言就比較抽象,不是那么容易理解,但是其概括性很強(qiáng),可以對(duì)圖形本身和其中蘊(yùn)含的條件進(jìn)行準(zhǔn)確的描述與解釋?zhuān)⑶覍?duì)幾何的定理、公式、定義等內(nèi)容進(jìn)行精確的表達(dá),使學(xué)生能充分理解題目,加快做題進(jìn)度,節(jié)省時(shí)間。符號(hào)語(yǔ)言是文字語(yǔ)言的又一次簡(jiǎn)化,更加抽象,因此符號(hào)語(yǔ)言也是三種語(yǔ)言中最難掌握的一種。它對(duì)于幾何學(xué)習(xí)的初學(xué)者的邏輯推理能力要求相對(duì)較高。因此教育工作者在教學(xué)過(guò)程中,要抓住時(shí)機(jī)針對(duì)學(xué)生對(duì)這三種語(yǔ)言相互轉(zhuǎn)化方面的意識(shí)和能力進(jìn)行訓(xùn)練和提升。
在幾何學(xué)習(xí)中什么是證明?經(jīng)過(guò)分析推理出一個(gè)命題的正確性,這個(gè)邏輯推理的過(guò)程也就是我們所說(shuō)的證明。那“推理過(guò)程”又是什么呢?解決具體問(wèn)題時(shí)我們又該如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“推理”呢?
正所謂“授之以魚(yú),不如授之以漁”,教師所能教授的只是理論,只有學(xué)生自己擁有清晰的解題思路,掌握解題方法,才能做到舉一反三,游刃有余地解決問(wèn)題。因此教師要講解尋找證明思路的方法。幾何學(xué)習(xí)中比較常用的解題方法是分析綜合法。也就是把所學(xué)證明方法進(jìn)行綜合運(yùn)用來(lái)論證命題的一種思維方式。從不同角度出發(fā)考慮問(wèn)題,在解決較難問(wèn)題時(shí),會(huì)收到事半功倍的效果。
幾何作為一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科。首先在學(xué)習(xí)態(tài)度上就要端正。幾何推理證明能力的養(yǎng)成是很漫長(zhǎng)、很艱難的過(guò)程。不論是老師或是學(xué)生都不要操之過(guò)急,要有計(jì)劃性、有針對(duì)性地去學(xué)習(xí)。從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由淺入深,使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)。針對(duì)一些重難點(diǎn),例如中點(diǎn)、重心、中位線等,要更加注重教學(xué)模式的改革,為學(xué)生打好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
張順燕.數(shù)學(xué)的源與流[M].北京:高等教育出版社,2004.