大千世界,到處都在發(fā)生或明顯或隱蔽的運(yùn)動(dòng)與變化。迅速的變化令人目眩神迷,緩慢的變化讓人不知不覺(jué)。但是,正如有些例子一樣,在變化的過(guò)程中,常常有相對(duì)不變的東西……(引自《數(shù)學(xué)金刊》初中版2010年第2期),下面就《變形》問(wèn)題中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想作一個(gè)簡(jiǎn)單的梳理和回顧。
一、翻折問(wèn)題
如圖:△ABC是一個(gè)三角形紙片,點(diǎn)D、E分別是△ABC邊上的兩點(diǎn),如果沿直線DE折疊(圖1),則∠BDA′與∠A的關(guān)系是___。
方法一:可以利用三角形的外角性質(zhì)(∠BDA′=∠A+∠DA′E)得到;
方法二:利用四邊形BDA′C的內(nèi)角和為360°得到;
變式一:△ABC是一個(gè)三角形的紙片,點(diǎn)D、E分別是△ABC邊上的兩點(diǎn),如果折成圖2的形狀,猜想∠BDA′,∠CEA′和∠A的關(guān)系。
分析:本題要找的三個(gè)角在位置上沒(méi)有直接的關(guān)系,我們可以通過(guò)添加輔助線,連結(jié)AA′,利用三角形的外角性質(zhì),即在△DAA′和△EAA′中∠BDA′=∠DA′A+∠DAA′①,∠CEA′=∠EA′A+∠EAA′②,兩個(gè)等式左右兩邊分別相加,可得∠BDA′+∠CEA′=(∠DA′A+∠DAA′)+(∠EA′A+∠EAA′)=2∠A。當(dāng)然本題也可以不添加輔助線,直接利用四邊形的內(nèi)角和得到。
變式二:如果折成圖1的形狀,猜想∠BDA′、∠CEA′和∠A的關(guān)系,并說(shuō)明理由。
分析:當(dāng)點(diǎn)A′被折到CE的下方時(shí),三個(gè)角同樣沒(méi)有直接的聯(lián)系,這就要求學(xué)生有一定的空間想象能力,將目光鎖定在局部,∠BDA′=∠DOA+∠A①,∠DOA=∠A′+∠CEA′②,把②代入①整理可得∠BDA′-∠CEA′=2∠A。
梳理和回顧:在完成前面三個(gè)題的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):三個(gè)結(jié)論都與2∠A有關(guān)系,這是與翻折問(wèn)題中的對(duì)應(yīng)角相等是分不開(kāi)的。
同時(shí)我們還可以引導(dǎo)學(xué)生探究,對(duì)于本題的條件,你認(rèn)為還可以將∠A怎樣折?有學(xué)生在前面的基礎(chǔ)上提出還可以折向BA的右上方,此時(shí)我們希望學(xué)生自己作出圖形,并且得出結(jié)論。有了前面三題做鋪墊,學(xué)生就很容易完成了。而且還有部分學(xué)生想到,雖然圖形與第三圖不同,但本質(zhì)是一樣的,因此結(jié)論稍微改變即可。由此可見(jiàn),這類(lèi)變式題目對(duì)于學(xué)生的思維培養(yǎng)是非常有幫助的。
二、角平分線問(wèn)題
題目原型:如圖4,BP是∠ABC的角平分線,則∠ABP與∠PBC的關(guān)系是,∠BPC與∠A的大小關(guān)系是______,依據(jù)是什么?
分析:圖4直接考角平分線的性質(zhì)及外角的性質(zhì),幾乎所有的學(xué)生都能完成;點(diǎn)P是△ABC內(nèi)一點(diǎn),∠BPC與∠A的大小關(guān)系是什么?
變式一:點(diǎn)P是∠ABC、∠ACB平分線的交點(diǎn),則∠BPC與∠A的關(guān)系是什么?
變式二:點(diǎn)P是∠ABC平分線和∠ACB外角平分線的交點(diǎn),則∠BPC與∠A的關(guān)系是什么?
變式三:點(diǎn)P是∠ABC與∠ACB兩外角平分線的交點(diǎn),此時(shí)∠BPC與∠A的關(guān)系是什么?
引申探究:
探究(1),在△ABC中,∠C=90°,點(diǎn)P是∠ABC的角平分線和∠BAC外角平分線的交點(diǎn),則∠P的度數(shù)為_(kāi)________。
探究(2),如右圖,在△ABC和△D