初中平面几何折叠问题解题策略
2020-06-03徐飞雷
徐飞雷
摘 要:本文聚焦初中数学平面几何的折叠问题,根据折叠过程中的基本性质,总结了三种解题技巧,学生的直观想象能力和逻辑推理能力等数学核心素养。
关键词:折叠问题;轴对称;解题策略
中图分类号:G633.63文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2020)07-072-2
“折叠”作为图形的三大运动之一,题型多样,变换灵活,多以折叠问题为主要载体综合其他几何图形的知识进行考察。因“图形复杂”、“关系复杂”而成为中难题,学生在紧张的考试过程中解有关“折叠”的问题,一旦不能做到胸有成竹,便会产生浮躁的情绪,只有了解了折叠问题的本质,才能迅速找到破解折叠问题的方法。
“折叠”的本质是“轴对称”,因此,画一个图形折叠后的图形,是采用画轴对称图形的方法:先画出各个点的对称点,再连结对应的线段。一般情况下,画图的方法,就揭示了图形的性质,折叠前后的两个图像是全等的;折痕所在直线为全等图形的对称轴;对称点的连线被对称轴垂直平分等,合理运用这些性质就能找到解题的方法。
本人结合教学实际,总结了“折叠”问题的三种解题策略。
策略一、利用“折叠前后的两个图形全等”的性质
这是初中数学中“折叠问题”使用的最多的一种解题思路,利用折叠前后的图形相互重合,是全等形,得到对应的线段、角、面积、周长等都相等,那么,如何在这么多相等的量中找到有用的等量关系呢?一般情况下,条件和结论中描述到的量会用到它的等量,图形中已经能够确定的量会用到它的等量,这些量之间的关系较为复杂,因此在思考问题时一定要学会标注图形,这样可以帮助我们理清边角的关系,快速找到解题思路。
此题折叠过程较为简单,沿AD进行折叠,可以直观的看出折叠前后的两个全等三角形,再根据其他条件,进行简单推理证明,即可得到线段间的等量关系。
策略二、利用“对称点的连线被对称轴垂直平分”的性质
这也是初中数学中“折叠问题”常用的一种解题思路,因此在解决有关折叠问题时,如果策略一不能解决问题,往往要考虑连接对称点,利用“对称点的连线被对称轴垂直平分”这一定理来解决问题,特别的,当题目中涉及到“对称点的连线”或“折痕线段”时,一般要优先考虑用此法。
解决折叠问题,不仅需要了解折叠的过程,还需要把握折叠的基本性质,即“全等”和“垂直”。这道题需要添加辅助线才能构造出图4,以折叠为载体,考察了折叠的性质,勾股定理、相似的判定与性质,把要求的线段放到三角形中,利用相似来求解。
策略三、利用“反折叠图形”的思路
最近几年有关折叠问题的新题中,经常会看到“相对运动”的思想,即“反折叠”,它是指把一个图形按与原折叠方向相反的方向折叠。如:原图形画出了折痕右边的部分折叠到左边后的图形,“反折叠”图形就是画出折痕左邊的部分折叠到右边后的图形。
“折叠”的本质是“轴对称”,折痕是一条穿过图形的对称轴,沿着折痕把一个图形“从左往右折”和“从右往左折”得出的图形是完全相同的。原题给出的折叠图形往往只有一半图形的对称图形,另一半图形的对称图形不会画出来,这就为解题设置了障碍,使关键点无法找到对称点,化解之法就是再画出另一半图形的对称图形,这样,就得到了整个图形关于折痕的完整对称图形。一般情况下,出现“折叠后某直线满足某某条件”(如:折叠后“某某线经过某点”或“某某弧与某某线相切”等)时,可用“反折叠”思路解决问题。
学会解题的过程就是学会处理条件的过程。以上三种策略概括了解“折叠问题”的三种思路,在解答折叠问题时,往往会遇到勾股定理、全等以及相似的知识。同时需要学生能直观想象出折叠这一过程,在脑海中复原,找到折叠前后的变量与不变量,注重探究过程,培养逻辑推理能力,使学生逐渐掌握折叠这类问题的实质,这需要教师在教学过程中始终坚持。
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[2]朱秀娟.解读图形折叠,探讨突破策略——以图形折叠专题为例[J].数学教学通讯,2019(26).
[3]吴俊.关于初中数学教学中折叠问题的解题探讨[J].数学大世界(上旬),2019(02).
(作者单位:镇江第一外国语学校,江苏 镇江212000)