学会基于教材的延伸性思考
2020-11-30黄秀旺
黄秀旺
教材是老师和同学们进行教学活动的材料,是教学的主要媒介。苏科版数学教材九年级上册“对称图形——圆”给出了一些重要定理,而对于数学问题的探究来说,我们如果对定理做一些延伸性的思考,会得到更有价值的结论,有助于提升解决问题的能力。
一、教材对常用的结论做出了延伸性的结论
基本定理:教材第45页“圆心角的度数与它所对的弧的度数相等”,第55页“圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半”。
追问:圆周角的度数与它所对弧的度数之间的关系如何?
因为圆心角的度数与它所对弧的度数相等,圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半,所以圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半。
例1 (2019·江苏盐城)如图1,点A、B、C、D、E 在⊙O 上,且AB 为50°,则∠E+∠C= °。
【解析】∠E 与∠C 均为圆周角,它们所对的弧分别是DCB、DEA,由于AB 为50° ,所以DCB 与DEA 的度数之和为360°-50°,即310°,根据“圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半”得到∠E+∠C=155°。
例2 如图2,AB 是半圆,O 为AB 的中点,C、D 两点在AB 上,且AD∥OC,连接BC、BD。若CD 为62° ,则∠ABD 为( )。
【解析】根据题意,AB 是直径,∠ADB=90°,又AD∥OC,所以OC⊥DB,根据垂径定理,CD=BC,因为CD 为62°,所以BC 也为62°。可以得到AD 为56°,根据“圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半”得到∠ABD=28°。
二、教材“练习”对定理做出延伸性的思考
教材第60页的练习3:如图3,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∠C=130°。求∠BOD 的度数。
追问1:一般地,∠C 与∠BOD 有怎样的数量关系?
根据教材第59页“圆内接四边形的对角互补”,第55页“圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半”可以得到∠C+ ∠A=180° ,∠A=12∠BOD,所以∠C+12∠BOD=180°。
例3 (2018·江苏苏州)如图4,AB是半圆的直径,O 为圆心,C 是半圆上的点,D 是AC 上的点,若∠BOC=40°,则∠D的度数为( )。
【解析】根据互补得出∠AOC=180°-40°=140°,由延伸性思考可知12∠AOC+∠D=180°,所以∠D=110°。
教材第60页的练习2:如图5,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∠CBE 是它的一个外角。若∠D=100°,求∠CBE 的度数。
追问2:一般地,∠CBE 与∠D 有怎样的数量关系?
【解析】根据“圆内接四边形的对角互补”得到∠D+ ∠ABC=180°,又∠ABC+∠CBE=180°,所以∠CBE=∠D,即外角等于它的内对角。
例4 (2019·贵州铜仁)如图6,四边形ABCD 为⊙O 的内接四边形,∠A=100°,则∠DCE 的度数为。
【解析】根据延伸性思考得到外角等于它的内对角,所以∠DCE= ∠A=100°。
三、基于解题经验对定理做出延伸性的思考
基本定理:教材第47頁“垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两条弧”,第55页“圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半”。
如图7,AB 是⊙O 的直径,CD 是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为P。
追问:如图7,除了∠COB,还有哪个角与∠BOD 相等?
【解析】根据已知条件,利用垂径定理可以知道BC=BD,再根据“圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半”,可以得到∠CAD=∠BOD。此结论的应用也较为广泛。
例5 (2013·江苏南京)如图8,AD是⊙O 的切线,切点为A,AB 是⊙O 的弦。过点B 作BC∥AD,交⊙O 于点C,连接AC,过点C 作CD∥AB,交AD 于点D。连接AO 并延长交BC 于点M,交过点C的直线于点P,且∠BCP=∠ACD。
试判断直线PC 与⊙O 的位置关系,并说明理由。
【解析】如图9,连接OC,由以上延伸性思考可知∠POC=∠BAC。由AB∥DC得∠ACD=∠BAC,所以∠POC=∠BCP。而由切线AD 的性质及BC∥AD 可知∠OMC=90° ,所以∠POC+ ∠MCO=90° ,从而∠BCP+ ∠MCO=90° ,易判断直线PC 与⊙O 的位置关系。
当然,圆这一章还有一些定理也可以做出延伸性思考,这就要求同学们善于把握知识之间的联系,从联系中获得新知;也要善于总结解题经验,从解题经验中获得新知。许多中考试题源于教材,在教材的例习题基础上进行拓展延伸,如果我们在平时的学习中,主动思考,一定会提升解决复杂问题的能力。