張瓊
七年級同學(xué)們剛剛接觸平面幾何,難免會碰到需要添加輔助線的題目,此時,同學(xué)們普遍感覺這類題目比較難.許多同學(xué)常常會向老師提出這樣的問題:“老師,為什么要添加這條輔助線?”要解決這些問題,同學(xué)們就要掌握添加輔助線更一般的規(guī)律.
平面幾何可以通過不同圖形的不同組合而發(fā)生無窮變化,一個幾何問題,經(jīng)過分析后,都一定會發(fā)現(xiàn)這樣一個事實:它是由一個或若干個最簡單最基本的圖形組成的,我們把這些最簡單最基本的圖形稱為基本圖形.
下面以《七年級下冊補(bǔ)充習(xí)題》上一道習(xí)題為例.
如圖1,已知AB∥CD.
求證:∠ABE+∠BEC+∠DCE=360°.
首先,學(xué)會基本圖形的識別.
人們常常感嘆于優(yōu)秀生反應(yīng)快,并把原因歸結(jié)為“此人天生聰穎”.實際上,優(yōu)秀生之所以快,是因為他們善于將一些基本問題進(jìn)行模塊化,把它們的結(jié)構(gòu)和圖形儲存在腦海中,到用的時候能迅速浮現(xiàn)出來.這好比電腦快是因為儲存了大量的程序一樣.因此,要想做到快速識別基本圖形,平時就應(yīng)當(dāng)有意識地歸納和識記基本圖形.譬如要解答此題,就應(yīng)當(dāng)先熟練掌握“兩條平行線被第三條直線所截”的基本圖形.
本題條件中出現(xiàn)了一組平行線:AB∥CD,所以考慮用“兩條平行線被第三條直線所截”的基本圖形進(jìn)行證明.給出的圖形中,發(fā)現(xiàn)基本圖形不完整,所以需要添加輔助線,根據(jù)思考規(guī)律,分為兩種情況:
①添加第三條直線;
②添加平行線.
其次,添加輔助線,構(gòu)造基本圖形.
(一) 添加第三條直線
在給出的圖形中,沒有直接與AB、CD都相交的第三條直線,所以根據(jù)這個基本圖形的思考規(guī)律,需要添加第三條直線.由于兩平行線AB、CD可能被各種位置不同的第三條直線所截,所以就會出現(xiàn)添加輔助線的多種可能情況.
(1) 若兩平行線AB、CD被直線BC所截,由于圖中沒有直線BC,故連接BC,如圖2.
證明(略).
(2) 若兩平行線AB、CD被直線BE(或CE)所截,由于BE與CD沒有相交,所以基本圖形不完整,故延長BE、DC交于F,如圖3.
證明(略).
(3) 若兩平行線AB、CD被過點C且與AB、CD相交的直線所截,則可以過點C作CF交AB于F,如圖4.
證明(略).
(二) 添加平行線
若把BE(或CE)看作是截一組平行線的第三條直線,那么還缺少一條平行線,故過點E作EF∥AB.這里有兩種情況:
(4) 平行線AB、CD與EF構(gòu)成同旁內(nèi)角,如圖5.
證明(略).
(5) 平行線AB、CD與EF構(gòu)成內(nèi)錯角,如圖6.
證明(略).
第三,對添加輔助線再思考.
基本圖形的輔助線添加,首先需要根據(jù)題目條件和結(jié)論識別出基本圖形,要做到這一點,需要在做完題后,進(jìn)行如下的反思:自己是怎樣想出來的?有沒有別的方法?不同的解法有沒有共同的東西?能把這個共同的東西應(yīng)用于另外一些題目嗎?如果發(fā)現(xiàn)這個思考方法具有普遍性,那么要把它整理出來,因為這就是一個基本圖形.當(dāng)我們總結(jié)的基本圖形越多,再碰到相關(guān)題目的時候,就越容易識別基本圖形,使之容易得到解決.
(作者單位:江蘇省丹陽市華南實驗學(xué)校)