?廣西壯族自治區(qū)柳州市柳城縣教育局教研室 何愛美
綜合分析法具體是指同時對條件和所求結(jié)論進(jìn)行分析,結(jié)合問題所給信息和問題所求進(jìn)行理解、聯(lián)想和推導(dǎo),找到已知條件和問題所求的中間關(guān)聯(lián)點,使已知和未知產(chǎn)生連接.這種同時對條件和問題所求進(jìn)行分析解題的方法,也被稱為“兩頭湊”.
例1已知AD是圓O的的直徑,CE⊥AD于點E,連接AC,過A點任作圓O的弦AB交CE(或其延長線)于點F.
求證:AC2=AF·AB.
分析:如圖1,根據(jù)已知條件和具體圖形如△ACE∽△ADC,可知AC2=AE·AD.
圖1
因為需要證明的結(jié)論為AC2=AF·AB,所以可轉(zhuǎn)化為證明AE·AD=AF·AB.
方程法就是利用方程的思想來在幾何圖形中設(shè)置未知數(shù)溝通已知和未知的關(guān)系,然后通過建立方程組求出未知數(shù),最終解決問題的一種思想方法.這種方法在幾何類綜合題的解題過程中的運用非常廣泛.一般來說,能夠找到線段、角度之間等量關(guān)系的幾何問題都可以考慮運用方程法求解.
例2如圖2,AB是圓O的直徑,C是半圓上一點,圓C切AB于點D,交圓O于點E,F(xiàn),連接EF交CD于點M.
圖2
求證:CM=MD.
證明:設(shè)CM=x,MD=y,延長CD交圓O于點G,交圓C于點H,如圖3所示.
圖3
由垂徑定理和切線性質(zhì),可得CD=DG.
由相交弦定理,可知
EM·MF=CM·MG=MD·MH.
即x(y+x+y)=y(x+x+y).
故x=y.
即CM=MD.
所謂數(shù)形結(jié)合法,就是同時運用數(shù)量關(guān)系和具體圖象性質(zhì)解答問題的方法.在幾何類綜合題解題過程中,主要有以數(shù)化形或以形代數(shù)兩種解題思路.
圖4
解:由題意可得,線段BE,AE的長度隨內(nèi)接正方形ABCD的位置的變化而變化.
由勾股定理,可得BE2+AE2=p2.
∵BF=AE,
∴BE2+BF2=p2.
又∵BE+BF=q,
∴BE2+BF2=(BE+BF)2-2BE·BF.
即p2=q2-2BE·BF.
又∵BE,BF>0,
化歸轉(zhuǎn)化法是指將需要解決的幾何問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的問題來解決的方法.這種方法可以化復(fù)雜為簡單,化抽象為具體,通過研究數(shù)學(xué)問題解決的本質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最終解決問題.
例4如圖5,已知△ABC的面積為12,BC=6,BC上有一動點P,過點P作PD∥AB交AC于點D,連接PA,假設(shè)PB=x,當(dāng)x為何值時,△PAD的面積有最大值?最大面積是多少?
圖5
分析:求S△PAD的最大值,首先根據(jù)公式得到關(guān)于x的具體表達(dá)式.由于△PAD中沒有與x有關(guān)聯(lián)的直接條件,故解題的關(guān)鍵在于找出△PAD與PB存在的間接關(guān)系,并列出關(guān)系式.通過觀察可以發(fā)現(xiàn)所求三角形面積S△PAD=S△ABC-S△ABP-S△PCD,因此本題可以轉(zhuǎn)化為以下思路求解:
(1)求S△ABP關(guān)于x的解析式;
(2)求S△PCD關(guān)于x的解析式;
(3)求S△PAD關(guān)于x的解析式;
(4)求SPAD有最大值的x的值,并求出面積的最大值.
解:(1)由S△ABC=12,BC=6,可得△ABC的BC邊上的高為4,則△ABP中BP邊上的高也為4,因此S△ABP=2x.
(2)由PD∥AB,可得△DPC∽△ABC.
(3)S△PAD=S△ABC-S△ABP-S△PCD
(4)當(dāng)x-3=0,即x=3時,S△PAD有最大值,△PAD的面積的最大值是3.
例5如圖6所示,四邊形ABCD內(nèi)接于圓O,AD=CD,AC交BD于點E.
圖6
求證:AD·CD-AE·EC=DE2.
分析:問題需要證明的等式左右兩邊形式不一致,解題時應(yīng)考慮化簡較為復(fù)雜的一邊,故首先化簡等式的左邊.
要證明AD·CD-AE·EC=DE2,等價于證明
BD·DE-AE·EC=DE2.
移項可得BD·DE-DE2=AE·EC,即
DE(BD-DE)=AE·EC.
故等價于證明DE·BE=AE·EC.
顯然,運用相交弦定理很容易得到這一結(jié)論,因此這道題就能得到完整地解決.
總而言之,幾何類綜合題在中考試卷中所占分值不容忽視,教師應(yīng)當(dāng)歸納常見的解題策略以幫助學(xué)生靈活應(yīng)對各種題型,最終提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力與效率.