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再论初中数学课标“基本事实”的选取

2014-06-23钟劲松

中学数学杂志(初中版) 2014年3期
关键词:分点平行线过点

钟劲松

义务教育数学课程标准(2011年版)列出共9条基本事实,其中把“两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例”作为基本事实.教材编写时不需要去证明,在证明其他命题时可以直接作为结论使用.笔者认为课标中“基本事实”规定不宜过多,本条“基本事实”也可以通过演绎推理的方法加以证明.

1 教材的处理方法

选择作业本上不相邻的三条平行线,任意画两条直线m、n与它们相交.如果m、n这两条直线平行(如图1),观察并思考这时所得的AD、DB、FE、EC这四条线段的长度有什么关系;如果m、n这两条直线不平行(如图2),你再观察一下,也可以量一量,算一算,看看它们是否存在类似的关系.

经过观察、测量、验证等过程,发现与三条平行线相交的任意一条直线所截得的两条线段之比,都等于它们所对应的两条平行线之间的距离的比.

2 三种处理方法

方法一:如图3,有一组平行直线l1∥l2∥l3…lk∥…∥ln-1∥ln,另外,直线A1An与直线B1Bn被这一组平行直线分别截于点A1,A2,…,Ak,…,An-1,An和点B1,B2,B3,…,Bk,…,Bn-1,Bn,根据已学定理(通过平移后证明三角形全等),可以得到:如果A1A2=A2A3=…=An-1An,那么B1B2=B2B3=…=Bn-1Bn.

这时,如果A1A2=A2A3=…=An-1An=a,B1B2=B2B3=…=Bn-1Bn=b,

容易推得:

A1AkAkAn=ka(n-k)a=kn-k,B1BkBkBn=kb(n-k)b=kn-k,

所以有A1AkAkAn=B1BkBkBn,

即两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.

方法二:如图4,已知直线a∥b∥c,l1,l2被直线a,b,c截得的线段为AB,BC和A1B1,B1C1.已知ABBC=23,那么A1B1B1C1=23吗?〖HJ1.4mm〗

把线段AB二等分,分点为D,过点D作直线d∥a,交l2于点D1.把线段BC三等分,分点为E,F,分别过点E,F作直线e∥a,f∥a,分别交l2于点E1,F1.由已知ABBC=23,得12AB=13BC.由于AD=DB=12AB,BE=EF=FC=13BC.

因此AD=DB=BE=EF=FC.

由于a∥d∥b∥e∥f∥c,因此A1D1=D1B1=B1E1=E1F1=F1C1.

从而A1B1B1C1=2AD13B1E1=23.

类似地,可以证明:直线a∥b∥c,直线l1,l2被直线a,b,c截得的线段分别为AB,BC和A1B1,B1C1,若ABBC=mn(其中m,n是正整数),则A1B1B1C1=mn,从而ABBC=A1B1B1C1.

方法三:如图5,两条直线分别与三条平行线顺次交于点A,B,C和X,Y,Z,则有ABBC=XYYZ.endprint

义务教育数学课程标准(2011年版)列出共9条基本事实,其中把“两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例”作为基本事实.教材编写时不需要去证明,在证明其他命题时可以直接作为结论使用.笔者认为课标中“基本事实”规定不宜过多,本条“基本事实”也可以通过演绎推理的方法加以证明.

1 教材的处理方法

选择作业本上不相邻的三条平行线,任意画两条直线m、n与它们相交.如果m、n这两条直线平行(如图1),观察并思考这时所得的AD、DB、FE、EC这四条线段的长度有什么关系;如果m、n这两条直线不平行(如图2),你再观察一下,也可以量一量,算一算,看看它们是否存在类似的关系.

经过观察、测量、验证等过程,发现与三条平行线相交的任意一条直线所截得的两条线段之比,都等于它们所对应的两条平行线之间的距离的比.

2 三种处理方法

方法一:如图3,有一组平行直线l1∥l2∥l3…lk∥…∥ln-1∥ln,另外,直线A1An与直线B1Bn被这一组平行直线分别截于点A1,A2,…,Ak,…,An-1,An和点B1,B2,B3,…,Bk,…,Bn-1,Bn,根据已学定理(通过平移后证明三角形全等),可以得到:如果A1A2=A2A3=…=An-1An,那么B1B2=B2B3=…=Bn-1Bn.

这时,如果A1A2=A2A3=…=An-1An=a,B1B2=B2B3=…=Bn-1Bn=b,

容易推得:

A1AkAkAn=ka(n-k)a=kn-k,B1BkBkBn=kb(n-k)b=kn-k,

所以有A1AkAkAn=B1BkBkBn,

即两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.

方法二:如图4,已知直线a∥b∥c,l1,l2被直线a,b,c截得的线段为AB,BC和A1B1,B1C1.已知ABBC=23,那么A1B1B1C1=23吗?〖HJ1.4mm〗

把线段AB二等分,分点为D,过点D作直线d∥a,交l2于点D1.把线段BC三等分,分点为E,F,分别过点E,F作直线e∥a,f∥a,分别交l2于点E1,F1.由已知ABBC=23,得12AB=13BC.由于AD=DB=12AB,BE=EF=FC=13BC.

因此AD=DB=BE=EF=FC.

由于a∥d∥b∥e∥f∥c,因此A1D1=D1B1=B1E1=E1F1=F1C1.

从而A1B1B1C1=2AD13B1E1=23.

类似地,可以证明:直线a∥b∥c,直线l1,l2被直线a,b,c截得的线段分别为AB,BC和A1B1,B1C1,若ABBC=mn(其中m,n是正整数),则A1B1B1C1=mn,从而ABBC=A1B1B1C1.

方法三:如图5,两条直线分别与三条平行线顺次交于点A,B,C和X,Y,Z,则有ABBC=XYYZ.endprint

义务教育数学课程标准(2011年版)列出共9条基本事实,其中把“两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例”作为基本事实.教材编写时不需要去证明,在证明其他命题时可以直接作为结论使用.笔者认为课标中“基本事实”规定不宜过多,本条“基本事实”也可以通过演绎推理的方法加以证明.

1 教材的处理方法

选择作业本上不相邻的三条平行线,任意画两条直线m、n与它们相交.如果m、n这两条直线平行(如图1),观察并思考这时所得的AD、DB、FE、EC这四条线段的长度有什么关系;如果m、n这两条直线不平行(如图2),你再观察一下,也可以量一量,算一算,看看它们是否存在类似的关系.

经过观察、测量、验证等过程,发现与三条平行线相交的任意一条直线所截得的两条线段之比,都等于它们所对应的两条平行线之间的距离的比.

2 三种处理方法

方法一:如图3,有一组平行直线l1∥l2∥l3…lk∥…∥ln-1∥ln,另外,直线A1An与直线B1Bn被这一组平行直线分别截于点A1,A2,…,Ak,…,An-1,An和点B1,B2,B3,…,Bk,…,Bn-1,Bn,根据已学定理(通过平移后证明三角形全等),可以得到:如果A1A2=A2A3=…=An-1An,那么B1B2=B2B3=…=Bn-1Bn.

这时,如果A1A2=A2A3=…=An-1An=a,B1B2=B2B3=…=Bn-1Bn=b,

容易推得:

A1AkAkAn=ka(n-k)a=kn-k,B1BkBkBn=kb(n-k)b=kn-k,

所以有A1AkAkAn=B1BkBkBn,

即两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例.

方法二:如图4,已知直线a∥b∥c,l1,l2被直线a,b,c截得的线段为AB,BC和A1B1,B1C1.已知ABBC=23,那么A1B1B1C1=23吗?〖HJ1.4mm〗

把线段AB二等分,分点为D,过点D作直线d∥a,交l2于点D1.把线段BC三等分,分点为E,F,分别过点E,F作直线e∥a,f∥a,分别交l2于点E1,F1.由已知ABBC=23,得12AB=13BC.由于AD=DB=12AB,BE=EF=FC=13BC.

因此AD=DB=BE=EF=FC.

由于a∥d∥b∥e∥f∥c,因此A1D1=D1B1=B1E1=E1F1=F1C1.

从而A1B1B1C1=2AD13B1E1=23.

类似地,可以证明:直线a∥b∥c,直线l1,l2被直线a,b,c截得的线段分别为AB,BC和A1B1,B1C1,若ABBC=mn(其中m,n是正整数),则A1B1B1C1=mn,从而ABBC=A1B1B1C1.

方法三:如图5,两条直线分别与三条平行线顺次交于点A,B,C和X,Y,Z,则有ABBC=XYYZ.endprint

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