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鼓励一题多解,开拓学生的思维

2017-09-26湛江一中培才学校

师道(教研) 2017年9期
关键词:证法一题直角三角形

文湛江一中培才学校 姚 琳 麦 良

鼓励一题多解,开拓学生的思维

文湛江一中培才学校 姚 琳 麦 良

数学问题的解决途径,往往是多角度、多方面的,而要进行多角度思考,学生必须先掌握基础知识,其次则要对这些知识之间的联系有充分的认识。在当前应试教育的压力下,我们在教学中容易存在这样的误区:热衷于升学率,开展机械化练习。呆板的教学模式,学生只有被动地接受知识,对知识却“不知所以然”,容易形成 “不授不会,新题不会”的局面,最终使得学生对数学的学习失去信心。我们应该走出误区,培养学生灵活运用知识解决问题的能力。

一、一题多解的培养方式

1.重视基础,识别概念

数学是由众多概念、定理构成的体系,已知的概念和定理是推理的根据。不管多么复杂的数学问题,它都是由若干个基础知识整合而成的,因此学生只有掌握了这些基础知识,一题多解才能继续进行,否则,只能导致推理的错误。为此,课堂教学中,教师应注重基础知识的讲解,特别是容易混淆的知识点。

2.数形结合,寻求突破

数学是千变万化的,但又万变不离其宗。有时候遇到几何问题,当你无从下手的时候,从代数的角度出发,可能会柳暗花明又一村。

例:如图1,在平面直角坐标系中,已知O为原点,四边形ABCD为平行四边形,A、 B、 C的坐标分别是A点D在第一象限.

图1

(1)求D点的坐标;

(3)求平行四边形ABCD与四边形A1B1C1D1重叠部分的面积?

解: (1)由B、C的坐标可知,AD=BC=4,则可得点D的横坐标为1,点D的纵坐标与点A的纵坐标相等,为2,可得点D的坐标为 (1,2)。

(2)依题意得A1、B1、C1、D1的坐标分别为

(3)如图2,平行四边形ABCD与四边形 A1B1C1D1重叠部分的面积为平行四边形DEB1F的面积

图2

由题意易得∠FA1N=∠FB1M,∠A1NF=∠B1MF=90°,A1N=B1M=

∴△B1MF≌△A1NF(AAS)

1│xB│)

∴平行四边形DEB1F的边

DF=xD-xA1-NF=-

平行四边形DEB1F的高为

B1M=2

本题的难点主要在于第3小问,初步主要考查平行四边形的性质,坐标与图形的性质及坐标与图形的平移问题,但仔细思考,如能进行数形结合,采用一次函数观点解题,又有另一番景象。

解: (3)如图,平行四边形ABCD与四边形A1B1C1D1重叠部分的面积为平行四边形DEB1F的面积

图3

设直线A1B1解析式为y=kx+b(k10)

解得

∴直线A1B1解析式为 y=2

∴平行四边形 DEB1F的边DF=xD-xF=

平行四边形 DEB1F的高为B1M=2

3.陌路相遇,解决困境

数学是一门灵活的学科,知识点间的关系千丝万缕,往往表面看似无关,但内里暗含玄机,只要把握住题目所能牵出的关联点,在解题过程中就可赢得时间和计算上的简便。

例:如图4,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB,BC,CA的长分别为c,a,b,求△ABC的内切圆⊙O的半径。

解:如图5,⊙O内切于Rt△ABC中,切点为D、E、F,连结AO、BO、CO、DO、EO、FO,则设⊙O半径为r

图4

图5

∴OD=OE=OF=r,OD⊥AC,OE⊥BC,OF⊥AB

∵SRt△ABC=AC·BC=ab

且 SRt△ABC=S△BOC+S△AOC+S△AOB

△BOC△AOC△AOB

△BOC

△AOC

△AOB

△BOC△AOC△AOBcr=ab

本题考查了三角形的内切圆、三角形的面积等知识,但如果联系圆本章的切线长定理和之前正方形的内容,本题又有另一番景象。

解:如图6,⊙O内 切 于 Rt△ABC中,切点为D、 E, 连结OD、OE、OF,则设⊙O半径为r

图6

∴OD=OE=OF=r,且OD⊥AC,OE⊥BC,OF⊥AB

∴∠C=∠ODE=∠OED=90°

∴四边形CEOD是矩形

∵OD=OE

∴矩形CEOD是正方形

∴CE=CD=OD=r

∴AD=b-r,BE=a-r

又∵⊙O内切于Rt△ABC中,切点为D、E、F

根据切线长定理有AD=AF, BE=BF

∴AB=AF+BF=AD+BE=b-r+ar=a+b-2r

又∵AB=c

二、事半功倍的教学效果

在初三复习课的教学中,例题的选取显得尤为重要。一道好的例题,即便题目简单,它也能像一部情节曲折的电影,跌宕起伏中透漏出真相。当 “山重水覆”的困惑被“柳暗花明”的喜悦取代之后,学生又怎能不增添多几分信心呢?

例:如图7,在△ABC中,AD= BD=CD, 求 证 :△ABC是直角三角形。

图7

证法1:如图1

∵AD=CD,CD=BD

∴∠1=∠A,∠2=∠B

在△ABC中,∵∠A+∠B+∠ACB=180°

∴∠A+∠B+∠1+∠2=180°

∴2(∠1+∠2)=180°

∴∠1+∠2=90°

即∠ACB=90°

∴△ABC是直角三角形

这种证明方法说明了 “如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形”。

证法2:如图8,延长AC到E使CE=AC,连接BE.

图8

∵AD=BD

∴CD 是△ABE的中位线

∴AB=BE

∴BC⊥AC

∴△ABC是直角三角形.

这种证法利用了等腰三角形“三线合一”的性质,在完成例题的同时又复习了这一性质。

证法3:如图9

图9

设AC=b,BC=a,AB=c,取BC中点E,连接DE.

∴DE是△ABC的中位线.

∵CD=BD,∴DE⊥BC。

在Rt△DEB中,∵DE2+BE2= BD2,

∴a2+b2=c2,∴△ABC是直角三角形。

这种证法利用了勾股定理的逆定理。

三角形的知识点有很多,在复习课上如何让学生牢记并运用这些性质定理,是复习的关键。如果直接复习讲定理,易显得枯燥无味,特别是在初三复习课中,周而复始的讲会让学生觉得很烦,但由学生自己推理得到,就能加深印象,有利于复习。而由于课堂时间有限,不可能讲很多题,此时小组合作一题多解便打开了新的大门。所谓是“横看成岭侧成峰”,一道题,不同的人有不同的想法,在合作的过程中让学生自行领悟方法,进行学法交流,从不同方法中领悟到不同的知识点。

[本论文是广东省教育科研“十二五”规划2013年度研究一般项目 (批准号2013YQJK246)课题成果之一。有删改]

责任编辑 王思静

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