數(shù)學模型是指把一種事物的特征和關系高度概括抽象,用數(shù)學中獨有的語言描述出來的結(jié)構(gòu),對于初中幾何,我們除了需要掌握課本中的定義、定理等基本知識外,還要對一些基本模型進行積累,“一線三等角”模型是一種常見的全等或相似模型,在解答有關相似三角形或全等三角形問題中有廣泛的應用,下面對這一模型進行具體解讀,并舉例探討其在解題中的應用方法.
一、“一線三等角”模型解讀
“一線三等角”模型指的是有三個等角的頂點在同一條直線上構(gòu)成全等或相似圖形.這三個等角可以是直角、銳角或鈍角,也可以在直線的同側(cè)或異側(cè),因此按照等角的度數(shù)和位置可分為銳角同側(cè)型、銳角異側(cè)型,直角同側(cè)型、直角異側(cè)型和鈍角同側(cè)型、鈍角異側(cè)型,下面以銳角型為例,探究其結(jié)論和證明過程,其他類型由于構(gòu)圖方式類似,證明起來大同小異.如圖1為銳角同側(cè)型,圖2為銳角異側(cè)型,
該模型的核心是三個等角的頂點在同一條直線上,其本質(zhì)在于構(gòu)建三角形的全等或相似關系,提取線段的比例關系,
二、“一線三等角”模型在解題中的應用方法
“一線三等角”模型盡管在幾何圖形中具有很高的識別度,但由于試題綜合性較強,構(gòu)圖復雜.模型并非會直觀、完整地呈現(xiàn)在試題中,若三個相等角的頂點在同一條直線上時,我們可以直接從圖形中抽象出“一線三等角”模型,找出相似或全等三角形來解題;若題目提供的等角不全或?qū)⒌冉沁M行了隱藏,我們就要充分利用題中所給的已知角或挖掘圖中隱藏的特殊角,通過添加適當?shù)妮o助線,構(gòu)造出“一線三等角”模型,這樣就能根據(jù)基本模型找到題目的解題思路了.
(3)拓展應用:如圖5,在矩形ABCD中,AB=4,BC=5,點E為BC邊上一個動點,連接AE,將線段AE繞點E)11頁時針旋轉(zhuǎn)900,點4落在點P處,當點P在矩形ABCD外部時,連接PC,PD.若△DPC為直角三角形時,求BE的長,
本題考查的是對于“直角型一線三等角”模型的應用,第二問是以直角坐標系為載體,三個等角均隱藏在圖形中,借助坐標系作輔助線,讓三個等角顯露出來,從而證明一組三角形相似;第三問,分為兩類討論,第一類已知兩個等角,需作輔助線得到第三個等角;第二類更為復雜,只有一個角顯露出來了,需要構(gòu)造兩側(cè)的角形成“一線三等角”模型,通過多次借助“一線三等角”模型得出全等和相似三角形,從而順利解題.
由此可見,“一線三等角”模型看似簡單,但將其運用到具體的解題過程時卻錯綜復雜,同學們只有把握模型的核心要點和本質(zhì),才能在復雜的構(gòu)圖中火眼金睛,準確識別模型,構(gòu)建模型,從而巧妙應用模型.