李玉榮
[摘要] 本文對(duì)一道折疊問(wèn)題在《寧?kù)o致遠(yuǎn) 另辟蹊徑》一文的基礎(chǔ)上進(jìn)行直接、有效的再解,感悟“通法”的解題價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的多元思維能力.
[關(guān)鍵詞] 折疊;周長(zhǎng):解題;思維
題目?搖 如圖1所示,現(xiàn)有一張邊長(zhǎng)為4的正方形紙片ABCD,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AB,DC上,將正方形紙片沿EF折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)M處,點(diǎn)C落在點(diǎn)N處,MN交DC于點(diǎn)P,隨著落點(diǎn)M在AD邊上取遍所有的位置(點(diǎn)M不與A,D重合),試求△PDM的周長(zhǎng).
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《中學(xué)數(shù)學(xué)》(初中版)2013年第7期朱記松老師的文章《寧?kù)o致遠(yuǎn),另辟蹊徑》給出了這個(gè)折疊問(wèn)題的三種解法,其中解法1、2并不新鮮,源于下面兩道中考題及其標(biāo)準(zhǔn)答案(限于篇幅,答案略).
題1(2010江蘇徐州)如圖2所示,將邊長(zhǎng)為4 cm的正方形紙片ABCD沿EF折疊(點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AB,CD上),使點(diǎn)B落在AD邊上的點(diǎn)M處,點(diǎn)C落在點(diǎn)N處,MN與CD交于點(diǎn)P, 連結(jié)EP.
(1)如圖3所示,若M為AD的中點(diǎn),則:
①△AEM的周長(zhǎng)=______?搖cm;
②求證:EP=AE+DP.
(2)隨著落點(diǎn)M在AD邊上取遍所有的位置(點(diǎn)M不與A,D重合),△PDM的周長(zhǎng)是否發(fā)生變化?請(qǐng)說(shuō)明理由.
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題2(2012山東德州)如圖4所示,現(xiàn)有一張邊長(zhǎng)為4的正方形紙片ABCD,點(diǎn)P為正方形AD邊上的一點(diǎn)(不與A,D重合),將正方形紙片折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)P處,點(diǎn)C落在點(diǎn)G處,PG交DC于點(diǎn)H,折痕為EF,連結(jié)BP,BH.
(1)求證:∠APB=∠BPH.
(2)當(dāng)點(diǎn)P在邊AD上移動(dòng)時(shí),△PDH的周長(zhǎng)是否發(fā)生變化?證明你的結(jié)論.
(3)設(shè)AP的長(zhǎng)為x,四邊形EFGP的面積為S,求出S與x的函數(shù)關(guān)系式. 試問(wèn):S是否存在最小值?若存在,求出這個(gè)最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
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朱老師文中提供的解法3是解析法,似乎還用到高中的“斜率”知識(shí),用解析法處理幾何難題一般比較簡(jiǎn)潔,但朱老師的解法3冗長(zhǎng)煩瑣,教師讀來(lái)也感覺疲憊,不耐心根本看不懂、想不到、算不出,可見,其教學(xué)參考價(jià)值不大,更談不上培養(yǎng)初中生的發(fā)散思維能力. 筆者對(duì)此題很感興趣,也曾有過(guò)研究,現(xiàn)將另兩種解法與讀者分享.
解法1?搖 如圖5所示,延長(zhǎng)DC至點(diǎn)G,使CG=AM,連結(jié)BG,GM,顯然△BAM≌△BCG,所以BG=BM,∠AMB=∠CGB. 又因?yàn)椤螦MB=∠MBC=∠BMN,所以∠BMN=∠CGB. 因?yàn)锽G=BM,所以∠BGM=∠BMG. 所以∠PMG=∠PGM. 所以PM=PG,即PM=MA+CP. 所以△PDM的周長(zhǎng)為PD+PM+DM=PD+MA+CP+DM=AD+CD=8.
解法2?搖 如圖6所示,延長(zhǎng)DA至點(diǎn)G,使GM=PM,連結(jié)BG,因?yàn)椤螱MB=∠MBC=∠BMP,MB=MB,所以△BMP≌△BMG. 所以BP=BG. 又BA=BC,所以Rt△BGA≌Rt△BPC. 所以GA=CP. 所以PM=MA+CP. 所以△PDM的周長(zhǎng)為PD+PM+DM=PD+MA+CP+DM=AD+CD=8.
評(píng)注?搖 將正方形的一邊適當(dāng)延長(zhǎng)以構(gòu)造全等三角形,是解決和正方形相關(guān)的幾何題常用的有效方法,以上兩種解法都很簡(jiǎn)潔.
波利亞的名言:掌握數(shù)學(xué)就意味著善于解題. 在數(shù)學(xué)教學(xué)中,解題活動(dòng)是最基本的活動(dòng)形式;學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),關(guān)鍵之一是學(xué)會(huì)解題,解題教學(xué)是教師的基本功. 學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的成長(zhǎng)主要是通過(guò)解題水平來(lái)體現(xiàn)的,《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011版)在第三學(xué)段(7~9年級(jí))的“學(xué)段目標(biāo)”中提出:經(jīng)歷從不同角度尋求分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法的過(guò)程,體驗(yàn)解決問(wèn)題方法的多樣性,掌握分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的一些基本方法. 教師通過(guò)采擷典型中考題,多角度探索考題的不同解法,并且引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)各種解法的特點(diǎn)和優(yōu)劣,深入挖掘考題的解題思路,發(fā)揮考題的最大效益,使之有效服務(wù)于教學(xué),提高教學(xué)效率,促使學(xué)生積累良好的基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),這才是教師真功夫的體現(xiàn).