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初中平面几何中如何针对三角形添加辅助线

2014-10-15张永阁

中国科教创新导刊 2014年14期
关键词:平面几何辅助线初中

张永阁

摘 要:在初中教学中,数学是一门基础性的学科,对培養学生的数学素养和解决问题的能力有着积极的促进作用,是开拓学生思维,培养学生创新能力的关键学科。对于数学中的几何部分而言,三角形知识既是重点也是难点,这就需要通过添加辅助线的方法解决三角形问题。本文笔者结合自己的教学实践,分析了初中平面几何中添加辅助线的三角形解题方法,目的是为在三角形解题中辅助线的应用提供参考和借鉴。

关键词:初中 平面几何 三角习惯 辅助线 全等 创新

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)05(b)-0100-01

平面几何是初中数学的重点和难点,对培养学生的思维能力和创新能力起着重要的作用,因此在初中几何教学中,教师要以先进的教学理念为指导,结合几何教学的特点和学生的实际需求,采用灵活多样的教学方法,引导学生全身心的投入到几何学习中去,并鼓励学生总结和归纳几何解题的方法和技巧,进而为学生几何素养和数学素养的培养奠定坚实的基础。在初中几何教学中,很多三角形问题需要借助辅助线来解决,辅助线的应用不仅降低了三角形问题的难度,还为学生提供了多种解题技巧,对学生思维能力的培养起到了积极的促进作用。

辅助线为解决三角形问题提供了很大的方便,为了在初中几何教学中,合理的添加辅助线,有效的解决三角形问题,需要根据题型的不同,采用有针对性的方法。笔者从自身的教学实践着手,总结了以下几种用辅助线结合几何问题的方法,以供参考。

1 直接连线法

在一些初中几何题中,部分题目的已知条件中并为涉及到三角形,单纯的分析各个解题要素之间的联系难以理清思路,这就需要借助添加辅助线的方法构建新的三角形,将问题转化为三角形问题,大大的降低了题目的难度。

如图1,AC=BD,AC⊥BD,BC⊥BD,求证AD=BC。

本题要证明两条线段相等,缺乏具体的线段长度,难以借助计算的方法得出线段的长度进行比较,这就需要借助全等三角形的相应知识进行解决。在题目中,含有AD、BC的两个三角形缺乏全等的条件,这就需要做辅助线CD,进而构成了符合全等条件的三角形,即△ADC和△BCD,然后得出两条线段相等。

可见,在几何题目中,难以找到解题思路时,可以借助添加辅助线的方式,这样问题便迎刃而解,降低了题目的难度,加强了对三角形知识的训练,对学生基础知识的巩固和几何素养的形成奠定了坚实的基础。

2 做垂线法

在平面几何中,过一点做已知直线的垂线也是一种天剑辅助线的方法,特别是题目中涉及到角平分线时,经常做角的平分线上的点到角的两边的垂线,根据教平分线的性质,可以有效的解决一部分几何问题。

如图2,在△ABC中,BP CP分别是∠B、∠C的外角平分线,求证点P位于∠A的角平分线上。

在该题目中,出现了角的平分线,很容易联想到角平分线的性质,即角的平分线上的点到角的两边的距离相等,因此从角的平分线上的点分别作角的两边的垂线,可以得出MP=CP、CP=NP,继而得出PM=PN,又根据角平分线的性质,可以判定点P在∠A的角平分线上。

3 延长线段法

在一些特征不明显的几何题目中,通过连接两点或者是作垂线,难以理清题目中的数量关系,无法摸清解题的思路,这时可以根据题目的特点,选择延长线段的方法,构建新的图形或者是引出新的数量关系,进而开辟解决几何问题的有效途径。如图3,在△ABC中,AB=AC,BD上BC于点D,CE上BC于点C,过点A的直线分别与BD、CE交于点D、E.求证:AD=AE。

为了证明AD=AE,无法通过直接证明全等获得两条直线的长度关系,因此需要在原先的推行上添加辅助线,因D、E在过点A的同一直线上,为此可想象将AADB绕点A旋转180度,使点D与点E重合,利用中心对称性构造全等三角形,故延长线段BA交CE于点F,通过证明两个三角形全等得到两条线段的长度关系。

4 截取相等线段法

在初中几何题中,经常会遇到求证两条线段的和或者是差等于另一条线段,这时可以在较长的线段是截取线段,进而将长度相等的线段转化到另一条直线上。如图4,△ABC是一个等边三角形,△BDC是等腰三角形,且顶角是120度,以点D为顶点一个60度的角,角的两边分别与AB和AC于M、N。求证MN=BM+NC。

在解决该问题时,需要延长AC到点E,使CE=BM,这样利用SAS能够证明△DBM和△DCE全等,进而得出△MDN和△EDN全等,得出MN=EN=NC+CE,即MN=BM+NC。

5 结语

在初中平面几何教学中,三角形教学是一个重点也是一个难点,对后期立体几何的学习起着基础性的作用,因此,需要掌握解决三角形问题的有效方法,除了要掌握基本的三角形性质知识之外,还需要借助添加辅助线的方法解决三角形问题。在初中平面几何中,添加辅助线的方法是多种多样的,这就需要加强对此类型题目的训练,注意总结规律和方法,进而引导学生掌握作辅助线方法的技巧,培养学生的观察能力和创造能力。方法是不断的练习,思考,总结,归纳得出的。只要我们用心就能找到解决问题的办法。

参考文献

[1] 李庆发.添加三角形中辅助线常用方法分析[J].数学天地,2012(13).

[2] 张志高.初中平面几何中添加三角形辅助线的方法探究[J].中国教育,2011(4).

[3] 李米宇.添加辅助线解三角形[J].几何画图,2012(11).

[4] 许信良.巧添辅助线妙解三角形全等问题[J].高考数学,2012(3).

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