初中几何题的常见错误例析
2012-04-29顾娟
顾娟
在初中几何教学和学习中,不少同学在解几何题时,都存在着这样或那样的错误问题,下面列举一些最常见的几类错解,希望能通过这几类错误问题的分析和解答,对正在学习几何的初中学生能提供一定的帮助和指导作用.
一、凭主观感觉画图
有些几何问题没有给出一定的图形,很多学生在做这类习题时,往往凭自己的感觉去画图进行求解,学生们一般都会怱视问题讨论,从而得出不完整的结果.
例1 在⊙O中弦AC和AB的夹角为60°,P和Q分别是和的中点,请你求出∠POQ的度数.
错误解法 如图1,∵ P和Q分别是和的中点,由垂径定理的推论可知,OP⊥AB,OQ⊥AC . ∴ ∠POQ = 180° - ∠A = 180° - 60° = 120°.
错解分析 以上过程看上去好像没有什么错误,由于本题没有给出特定的图,同时题中也没有说明圆心O与∠BAC的位置关系,所以要分类讨论圆心O与∠BAC的位置.
图2表示圆心O在∠BAC的一个边上,则∠POQ = 120°或60°;
图3表示圆心O在∠BAC的外部,则∠POQ = 60°.
所以,从图1、图2、图3可知,∠POQ = 120°或60°.
二、没有考虑到对应关系
有些几何习题中隐含着一定的对应关系,如果学生不能细致地分析问题,就会作出答案不全的结果.
例2 已知△ABC和△ABD相似,∠ABD = ∠ACB = 90°,边AC = a,BC = b,求△ABD的斜边AD上的高.
错误解法 如图4,过B作BE⊥AD于E,则∠BEA = ∠BCA = 90°.
∵ △ABC和△ABD相似,
∴ ∠CAB = ∠BAD,
又∵ AB是△ABC和△ABE的公共边,
∴ △AEB≌△ACB,
∴ BE = BC = b,即△ABD的斜边AD上的高为b.
错解分析 本题给出的“△ABC与△ABD相似”,但没有指明这两个三角形的对应关系(“△ABC与△ABD相似”不等于“△ABC∽△ABD”),以上解法错误地认为“△ABC与△ABD相似”已把两个三角形的对应边确定了. 实际上,题意中还存在着另外一种情况,如图5,这种情况下,可以求出BE = AC = a,所以△ABD的斜边AD上的高应为a或者b.
三、用一种特例代替结论
在初中几何学习中,有些同学为了方便省事,有时就利用特殊情况或极端假设下得出的结论去代替问题的结论,这样就犯了以偏概全的毛病.
例3 证明:直径是圆中最长的弦.
错误证法 如图6,作圆O,作圆0的一个直径AB和一个弦BC,然后将OC连接.
∵ AB = OA + OB = OC + OB > BC,
∴直径是圆中最长的弦.
错解分析 证明圆中直径是最长的弦,应该是证明在圆中直径比任意一条弦都长. 不是直径的弦不一定就是与该直径有一个重合的端点,以上证明只能说明直径AB比弦BC长,而不能说明在这个圆中直径AB比所有的弦都长,它是用一种特例代替了结论,这样就犯了以偏概全的错误. 正确的证法应该是这样:如图7,作圆O,作⊙O的直径AB和弦CD,且弦CD是⊙O中任意一个非直径的弦,将OC,OD连接,由于OC,OD,OA都是圆O的半径,所OA = OC = OD,而在△DOC中,OC + OD > CD,而AB = 2OA = OC + OD > CD,所以直径是圆中最长的弦. 一定要强调“CD是任意一条弦”.
四、把证明的结论当条件用
有些同学在做几何证明题时,有时会把要证明的结论拿来当条件使用,这样通过循环使用论证,再得出所要证明的结论.
例4 在图8中,已知AB是⊙O的直径,AC是一条弦,∠A = 30°,D是AB延长线上一点,且DB = OA,连接CD. 证明:CD是⊙O的一条切线.
错误证法 连接CO,CB,∵ AO = CO,∠A = 30°,
∴ ∠COB = 60°,又∵ BO = CO,
∴ △COB是等边三角形,因此∠OCB = ∠CBO = 60°.
∵ DB = AO = BO,∴ BC是Rt△DCO斜边上的中线,
∴ BC = DB,∴∠BCD = 30°,∴∠DCO = 60° + 30° = 90°,即CD是⊙O的一条切线.
错解分析 以上证法表面看上去,好像没有什么错误,如果仔细检查,就会发现“BC是Rt△DCO斜边上的中线”这一句有问题,Rt△DCO是怎么知道的呢?假如△DCO是直角三角形,不就说明了CD是圆O的切线了吗?以上证法就是不知不觉地把要证明的结论“CD是⊙O的切线”当作已知条件进行使用. 所以上述解答是错误的. 应该这样证明:
连接CO,CB,∵AO = CO,∠A = 30°,∴∠COB = 60°,
又∵ BO = CO,
∴ △COB是等边三角形,因此∠OCB = ∠CBO = 60°.
∵ DB = AO = BO,
又∵ △COB是等边三角形,
∴ DB = BO = CB,
∴∠DCB = 30°,所以∠DCO = 60° + 30° = 90°,即CD是⊙O的一条切线.