关于等积变换法的剖析与应用探究
2021-03-21李琳
李琳
[摘 要] 等積变换是转化图形时常用的一种方法,是基于面积关系所形成的转化法,可用于解决面积、线段、距离、点位置等相关问题. 方法探究要从本质入手,关注转化模型,总结常规问题的突破思路.
[关键词] 等积变换;几何;网格;函数;模型
方法综述
等积变换是解决几何问题时常用的思想方法,其基本原理是等底等高、等底同高、同底等高的三角形的面积相等.利用该方法可实现不同形状的图形之间的面积转化,同时可建构面积的等量关系,用于解决面积、线段、距离、点位置等相关问题. 另外,基于等积变换原理,生成了两种常见的模型,具体如下.
模型1:等高三角形的面积之比
如果两个三角形的高相等,那么它们的面积之比等于底边之比;如果两个三角形的底边相等,那么它们的面积之比等于高之比.
模型2:平行线之间等积交换
可对夹在一组平行线之间的三角形进行无限的等积变换:若平行线之间的两个三角形共底,则其面积相等.
应用探究
等积变换广泛应用于几何问题中,常见三种问题形式:一是常规的几何综合类,考查的重点是基本图形的特性;二是网格图形类,考查的重点是网格的特性及作图方法;三是函数与几何综合类,考查的重点是几何与函数曲线的综合. 下面结合具体问题探究等积变换的运用思路.
类型1:等积变换与几何综合
几何综合类问题常常使用等积变换法,解题思路主要有两种:一是通过等积变换建构关于几何面积的方程,形成求解线段长的条件;二是利用等积变换求解一般图形的面积. 解析时需要关注图形的顶点和底边上的高,利用几何性质分析线段的长或点的距离.
评析 上述问题以函数曲线为背景,建构了三角形的等积问题,从等积的角度来看,实质就是建构等积模型,即将相等面积的三角形转化为同底等高的三角形,其中隐含了等积变换. 解析时要充分利用等积变换研究线段的关系,推导点的坐标.
总之,等积变换是一种转化图形面积的重要方法,可有效应用于多种几何问题. 另外,方法探究要关注两点:一是方法原理,深刻理解数学本质;二是变换模型,总结常见的数学模型,并灵活应用. 解析题目需要充分结合条件,合理引入模型,巧妙变换.
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