等腰三角形存在性问题“两定一动”模型的解题策略
2022-05-16曾靓
曾靓
【摘要】等腰三角形存在性问题综合性强,在近几年数学中考中经常出现。本文通过对等腰三角形存在性问题的其中一类“两定一动”问题,进行模型提取、模型分析和模型应用,展示解决此类问题的一般过程,概括了解决此类问题的一般方法。对于学生来说如何分类与计算是难点,本文总结了两圆一线的方法帮助学生分类,归纳了代几综合的方法帮助学生求解;代数法通俗易懂,几何法简洁灵活。本文还提炼出两圆一线定个数、两腰相等列方程、两角相等寻代换、巧作垂线找相似四个小技巧帮助学生突破求解的难点。法无定法,但有通法;有规可循,但要应变。能够跳脱于题海之外,于无形的千变万化的试题中,提炼出最核心的思想方法,是本文努力的方向。
【关键词】等腰三角形;两定一动;两圆一线;模型;代数法;几何法
等腰三角形是初中阶段常见的一种基本几何图形。其中,等腰三角形存在性问题综合性强,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,在近几年的全国中考试卷中常常以压轴题形式出现。下面通过对等腰三角形存在性问题中的其中一类,进行模型提取、分析和应用,尝试提炼出解决此类问题的一般方法,以供大家參考。
一、模型提取
已知两定点A、B,在某条已知的直线上求另一动点C与这两个定点A、B构成等腰△ABC,本文称这类问题为“两定一动”模型。
以A、B、C为顶点的等腰三角形分为三类:①以A为顶角顶点,此时AB=AC;②以B为顶角顶点,此时BA=BC;③以C为顶角顶点,此时CA=CB。
二、模型分析
“两定一动”模型,主要的解决方法有两种:
1.代数法
这个方法一般需要以平面直角坐标系为背景,利用两腰相等通过分类讨论分别建立方程进行求解。已知A(x1, y1),B(x2, y2),设动点C(x, y),若点C在某条已知直线y=kx+b(k≠0)上运动,则由两点之间的距离公式可知:
2.几何法
首先借助尺规作图直观地判断动点C存在的个数与大致的位置。
三、模型应用
1.动点在坐标轴或与坐标轴平行的已知直线上
四、模型总结
综合以上案例,等腰三角形存在性问题离不开数学思想方法,一一分类讨论思想的渗透。在分类思想方法指导下,具体到计算方法时,往往是几何法与代数法的综合使用。几何法简洁灵活,方法多样;代数法通俗易懂,操作起来非常方便,但它需要我们有比较稳定的运算和检验能力。不过无论从“代数”的角度还是从“几何”的角度分析,最终都需转化为列方程求解的问题。具体来说,我们可以从以下几点进行突破:
1.两圆一线定个数
借助尺规作图,通过两圆一线来帮助我们进行分类讨论,让我们更快速地确定满足条件的动点的个数和大致位置。
2.两腰相等列方程
借助两腰相等的性质,用代数式表示出它们的长度,从而建立方程。勾股定理是我们表示线段长度的常用方法。
3.两角相等寻代换
借助两角相等的性质,一方面可以转化为两腰相等,从而直接建立方程模型,另一方面,我们可以寻找其它的等角来进行等量代换,从而寻找出新的关于边角的等量关系,将目标三角形进行转移。
4.巧作垂线找相似
我们可以作等腰三角形底边上的高线、腰上的高线,或者坐标轴上的垂线,然后利用三线合一、等面积法、相似、勾股定理、三角函数等建立方程求解。等腰三角形存在性问题,涉及知识点多,综合性强,难度较大。不过法无定法,但有通法;有规可循,但要应变。能够跳脱于题海之外,于无形的千变万化的试题中,提炼出最核心的思想方法,是我们初中数学学习所要追求的境界。
参考文献:
[1]钱荣妹.从等腰三角形压轴问题管窥分类讨论思想[J].教学参谋,2014(10):95-97.
[2]葛殷殷.浅谈“等腰三角形”问题的策略与方法[J].教学教学通讯,2013(31):60-61.
[3]赵志芳.例谈等腰三角形存在性问题的解题策略[J].中国数学教育,2018:98-103.
责任编辑 杨 杰