◆馬云聰
(河北樂(lè)亭縣第一中學(xué))
減法,讓問(wèn)題變簡(jiǎn)單
◆馬云聰
(河北樂(lè)亭縣第一中學(xué))
通過(guò)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),論證在做數(shù)學(xué)題時(shí)適當(dāng)做做減法,讓圖形變得簡(jiǎn)潔些,對(duì)于定理中條件的要求就能認(rèn)識(shí)得更充分些。闡述了“減法,讓問(wèn)題變簡(jiǎn)單”的道理,供大家探討。
數(shù)學(xué) 減法 問(wèn)題 簡(jiǎn)單
在利用線面平行的判定定理證明平行的圖形,發(fā)現(xiàn)PC這條直線是聯(lián)系MN和平時(shí),由于不能很快找到面內(nèi)的平行直線,讓面PAD的紐帶,由直線PC和MN會(huì)形成很多同學(xué)頗為苦惱。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索,我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比較有趣的方法,讓我在證明線面平行的相關(guān)問(wèn)題時(shí),能夠很快地找到平行直線。這還要從筆者解一道課本題說(shuō)起:
如圖1所示,在四棱錐P-ABCD中,M,N分別是PC,AB的中點(diǎn),若ABCD是平行四邊形,求證:MN∥平面PAD。
在本題中,要想證明MN∥平面PAD,就需要在平面PAD內(nèi)找一條
線與MN平行,題目所給的圖形中,有些線是多余的,那么我們?nèi)サ舳嘤嗟木€,是不是方便我們更好地看圖呢?
我們?nèi)サ舳嘤嗟木€,就形成如圖2所示的圖形,發(fā)現(xiàn)PC這條直線是聯(lián)系MN和平面PAD的紐帶,由直線PC和MN會(huì)形成一個(gè)平面,這個(gè)平面與已知平面PAD有一個(gè)交點(diǎn),根據(jù)公理可以知道這兩個(gè)平面一定有一條交線,同時(shí),點(diǎn)N,C和直線AD共面,所以連結(jié)直線NC,那么直線NC與AD有一個(gè)交點(diǎn),設(shè)為E,就形成了圖3.連結(jié)線段PE,這時(shí)我們會(huì)感覺(jué)到直線 MN和PE是平行的。那么,下面我們就要想辦法證明MN∥PE,這個(gè)問(wèn)題的證明就簡(jiǎn)單了。
小剛聽(tīng)了我的分析,覺(jué)得圖形變簡(jiǎn)單了,因?yàn)橐恍┰谧C明過(guò)程中不重要的線和面沒(méi)有了,把問(wèn)題的矛盾集中體現(xiàn)出來(lái)了,容易去作輔助線或者輔助面了,很好,但又不是很確定,所以,他給我出了道題,想看看,我還能夠用這個(gè)方法來(lái)解決嗎?
如圖4,已知斜三棱柱ABC—A1B1C1中,AB—AC,D為BC的中點(diǎn)。
求證:AlB∥平面ADC1。
要證AlB∥平面ADC1,先把圖形簡(jiǎn)化成圖5,顯然只要連結(jié)A1C,交AC1于點(diǎn)M,連結(jié)DM,如圖6.這樣DM就是平面ADC1中,與AlB平行的直線。
當(dāng)我給出輔助線,并給出證明時(shí),小光還沒(méi)有找到輔助直線,頓時(shí)佩服不已?!拔乙苍谟媚愕乃悸钒。瑸槭裁次覜](méi)有找到這樣的輔助線???”小光說(shuō)出了自己的困惑,并讓我看了他的簡(jiǎn)化圖7。
我看到小光的簡(jiǎn)化圖,就知道原因了。原來(lái)小光的簡(jiǎn)化圖,減去的線段太多了,最糟糕的是,小光把聯(lián)系A(chǔ)lB和平面ADC1的紐帶BC這條線也去掉了。顯然,我的方法主要是減去圖形中無(wú)用的線條,對(duì)于聯(lián)系要證明關(guān)系的元素之間的紐帶是必須保留的,而且是關(guān)鍵元素。
聽(tīng)了我的講解,小光似乎抓住了重點(diǎn),便求著我給自己出道題,讓自己好好做做,看看是否真會(huì)了。小光做出來(lái)之后,很高興,感覺(jué)這個(gè)方法最大的好處在于,通過(guò)減少線條,使需要證明的元素之間的關(guān)系顯得更突出,從而找平行線時(shí),思路就明顯了。