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巧用图形运动构造全等三角形
学习了全等之后,我们可以利用全等证两条线段相等 .基本 步骤为:
(1 )观察要证明的线段在哪两个可能全等的三角形中,找到并证明这两个三角形全等;
(2 )若所证线段不在全等三角形中,可以相等线段替换后,证三角形全等;
(3 )如果没有相等线段替换,则可以根据图形结合已知添加适当辅助线构造全等三角形.
前两个步骤对于同学们来说并不是很困难, 难就难在如何根据图形结合已知添加适当辅助线构造全等
三角形. 如果我们能从图形运动的角度, 采取平移、 翻折、 旋转等方法, 就可以先找出辅助线的位置,
再恰当的做出辅助线构造全等三角形解决问题.
我们先看一下一道经典习题的常规解法.
【草根批注:设正方形边长为 a ,AM=b ,BM=a-b ,BQ=QN=c ,利用相似列等式,进行等式变形即
可】
除了上述的常规构造解法,此题我们可以利用图形的运动巧添辅助线
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【草根批注:先证 △MBN ≌△ MBH ,再通过 等角对等边“ ”证 DM=MH 】
【草根批注:易证 △QMB 为等腰直角三角形,再证 △DQM ≌△ MBN 】
【草根批注:易证 △ABH 是等腰直角三角形,继而可知 AB 垂直平分 DH ,从而可知 DM=MH ,再通
过等角对等边证 “MH=MN”】
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【草根批注:易证 △AMH 是等腰直角三角形,继而证明 △MBN ≌△ MBH 】
通常的情况下,我们是利用方法 1 和方法 2 来构造全等三角形解决问题.方法 3 、方法 4 、方法 5、
方法 6 巧妙地运用了图形的运动来构造全等三角形解决问题.图形的运动不改变图形的形状和大小,
只改变图形的位置,从而达到优化图形结构,进一步整合图形条件的目的,使较为复杂的问题得以创
造性地解决.
数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈.如果我们能运用 动“ ”的思路观察、分析、推理、探
究相关图形的位置变化情况或图形的相关性质就能巧妙地解决问题.
【草根批注:一道普通试题变化孕育出这么多精彩绝伦的解法,足见沈老师在此用足了心思,这也是
草根一看到这篇文章就要来转载的原因。 不过在这些表面光鲜运用图形运动的解法背后, 其实道道对
于学生利用等 (同)角和差证等角的功力提出了相当的挑战, 草根一直认为几何证明题大的方面要会
添辅助线、小的方面要会证等角 ,所以把这六种解法拿去上课,既能开拓学生视野,而且还能锻炼学
生证等角的能力】
一道几何证明题的变化演变
运用“问题变式”教学逐步帮助学生掌握辅助线添加方法的尝试
对于一些学生普遍感到有困难的数学问题的解决, 一个基本思路就是把没有解决的问题化归为已经解
决的问题,复杂的问题化归为简单的问题(波利亚, 1945)。由于在未解决问题(复杂问题)和解决
了的简单问题之间没有清晰的联系,因此有时需要运用“问题变式”为完成这种化归设置一些路径。
这一转换过程可以用图 1 来表示。
在初中的数学教学中就有一些学生掌握较困难的难点,例如:几何证明中的“辅助线添加”。在实际
教学中,我发现虽然教师针对这一难点,讲解了很多例题,学生也操练了不少习题,但实际效果并不
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理想,很多学生面对新的需要“添加辅助线”的数学问题时,依旧感到束手无策,可见学生对于辅助
线添加的方法还没有真正掌
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