趙志強(qiáng) 顧棟明
摘 要: 在新課程標(biāo)準(zhǔn)體系下,平面幾何被列入高中數(shù)學(xué)選修課程,平幾題成為高考必考的題型。把具體的平面幾何題目的求解放在一種策略指導(dǎo)下進(jìn)行,不失為實(shí)踐新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的、教學(xué)理念變“知識(shí)為本”為“育人為本”的好方法.這種解題策略強(qiáng)調(diào)把求證結(jié)論作為目標(biāo)元素、問(wèn)題的主要矛盾優(yōu)先考慮,把已知條件作為條件元素,用事物間聯(lián)系的觀點(diǎn)分析思考,建立兩者之間的聯(lián)系,最終解決問(wèn)題.
關(guān)鍵詞: 高考 平面幾何題 解題策略
在新課程標(biāo)準(zhǔn)體系下,平面幾何被列入高中數(shù)學(xué)選修課程,與之對(duì)應(yīng)的是它成為高考內(nèi)容.下面筆者舉例談?wù)劯呖计矫鎺缀晤}的解題策略.
這種解題策略是基于力求體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)的教育思想,即由“知識(shí)為本”向“育人為本”教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變.新課程標(biāo)準(zhǔn)在要求注重學(xué)生問(wèn)題的分析與解決能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與提出能力的培養(yǎng).
平面幾何教學(xué)內(nèi)容雖然傳統(tǒng)古老,但對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力的訓(xùn)練有著特殊的作用,其作為現(xiàn)代教育內(nèi)容,仍然具有生命力,新課程標(biāo)準(zhǔn)將其列為選學(xué)內(nèi)容.然而,不能再一味采用講究題型、強(qiáng)調(diào)類(lèi)別方法的傳統(tǒng)教學(xué)方法上.為了使平面幾何的教學(xué)發(fā)揮培養(yǎng)邏輯思維、推理能力的特殊功能,要積極探索體現(xiàn)“育人為本”教育思想的新教學(xué)方法,努力把新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念滲透到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中.把具體的平面幾何題目的求解放在一種策略指導(dǎo)下進(jìn)行,強(qiáng)調(diào)對(duì)題中的已知條件元素與求證目標(biāo)元素運(yùn)用聯(lián)系的觀點(diǎn)分析,并把目標(biāo)元素放在優(yōu)先考慮的地位,不失為一種值得實(shí)踐的好方法.
傳統(tǒng)平面幾何題的結(jié)構(gòu)是:在已知圖形下,給出若干元素具備某種條件,可稱(chēng)之為條件元素,再提出要論證相關(guān)元素具有某種特定的結(jié)論,可稱(chēng)之為目標(biāo)元素.
這種策略的具體操作是,結(jié)合圖形,借助其性質(zhì),對(duì)已知元素與目標(biāo)元素用事物間有相互聯(lián)系的觀點(diǎn)去分析,對(duì)目標(biāo)元素用解決問(wèn)題抓主要矛盾的方法去優(yōu)先考慮.由因探果,思維竭力將已知元素的發(fā)散向目標(biāo)元素靠攏;執(zhí)果索因,思維盡力匯聚到與已知元素的關(guān)聯(lián)點(diǎn)上;把這種發(fā)散與匯聚始終置于已知圖形的大背景下,既要善于拓展其隱含條件,更要始終把目標(biāo)元素置于優(yōu)先考慮的聯(lián)系中.在這種策略下,使學(xué)生積累思想的感悟和經(jīng)驗(yàn),提高素質(zhì).
縱觀幾年來(lái)各地的高考題,在體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)下選學(xué)平面幾何的意圖中,全國(guó)卷、江蘇卷具有一定的代表性.下面以2013年的試題為例作分析.
例1:(2013,江蘇卷高考題)如圖,AB和BC分別與圓O相切于點(diǎn)D、C,AC經(jīng)過(guò)圓心O,且BC=2OC,求證:AC=2AD.
思考分析:由AB和BC分別與圓O相切于點(diǎn)D、C,易知∠BCA=90°,∠ADO=90°.優(yōu)先考慮目標(biāo)元素:AC=2AD,并企圖與條件元素BC=2OC建立聯(lián)系,這時(shí)就會(huì)考慮把它們放置在相應(yīng)的三角形中,△ACD與△BCO或△ABC顯然不妥;在目標(biāo)元素引導(dǎo)下,會(huì)注意到AC、BC是在△ACB中,對(duì)應(yīng)的自然應(yīng)有△ADO.于是,因?yàn)椤螦CB=∠ADO=90°,∠BAC=∠OAD,所以△ACB∽△ADO,則有=,又BC=2OC,OC=OD,得AC=2AD.
例2:(2013,全國(guó)卷高考題)如圖,CD為△ABC外接圓的切線,AB的延長(zhǎng)線交直線CD于點(diǎn)D,E、F分別為弦AB與弦AC上的點(diǎn),且BC·AE=DC·AF,B、E、F、C四點(diǎn)共圓.
(1)證明:CA是△ABC外接圓的直徑;
(2)若DB=BE=EA,求過(guò)B、E、F、C四點(diǎn)的圓的面積與△ABC外接圓面積的比值.
思考分析:(1)優(yōu)先考慮目標(biāo)元素:CA是△ABC外接圓的直徑,則∠ABC要為直角,聯(lián)系到CD為△ABC外接圓的切線,得∠DCA應(yīng)該是直角,所以只要證∠ABC=∠DBC=90°.
由已知BC·AE=DC·AF想到轉(zhuǎn)化為比例式=,尋求△BDC∽△FEA,由于DC為△ABC外接圓的切線,得∠BCD=∠FAE,這樣△BDC∽△FEA顯然成立,就有∠DBC=∠EFA.又已知B、E、F、C四點(diǎn)共圓,∠EFA=∠ABC,那么∠DBC=∠EFA=∠ABC,因?yàn)椤螪BC+∠ABC=180°,所以∠ABC=∠DBC=90°,結(jié)論得證.
(2)由目標(biāo)元素“求兩圓面積比”可知,要求此兩圓的半徑(或直徑)的平方比.因?yàn)椤螦BC=90°,所以CE是過(guò)B、E、F、C四點(diǎn)的圓的直徑.問(wèn)題就變?yōu)榍驝E與AC的平方比.
注意到DB=BE=EA=a,∠ABC=90°,得CB⊥DE,則CD=CE.又CD為△ABC外接圓的切線,CA為其直徑,則∠ACD=90°.根據(jù)射影定理有:CD=DB·D=3a,CA=AB·AD=6a,所以,所求兩圓面積比是1∶2.
通過(guò)上例,我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到這種解題策略的核心.抓住目標(biāo)元素這一解決問(wèn)題的關(guān)鍵,努力向已知元素靠攏,建立起兩者的聯(lián)系;對(duì)已知元素,層層剖析、包括其隱含特性,取其為目標(biāo)元素服務(wù)的東西.在過(guò)程中,不時(shí)提出假設(shè),并及時(shí)否定不適合的、肯定有用的,最終使問(wèn)題得解。
參考文獻(xiàn):
[1]趙志強(qiáng),顧棟明.高考平面幾何問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略.高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2013(2).