任善龍
摘要:九年級數(shù)學《相似形》的第五節(jié)相似三角形的性質(zhì)的教學,以筆者的經(jīng)驗,通過聯(lián)系三角形全等的性質(zhì)來類比教學,更能讓學生接受。本文就針對于此展開論述。
關鍵詞:數(shù)學教學;類比教學;教學感受
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)04-0099
九年級數(shù)學《相似形》的第五節(jié)相似三角形的性質(zhì)的教學,以筆者的經(jīng)驗,通過聯(lián)系三角形全等的性質(zhì)來類比教學,更能讓學生接受。
全等三角形的性質(zhì):對應邊相等、對應角相等,從而推出:全等三角形的對應高、對應中線、對應角平分線分別相等。
這就是說:“全等”對應著“相等”,而相似三角形的性質(zhì)顯然有:對應邊成比例、對應角相等。能否類似地推出:對應高、對應中線、對應角平分線分別成比例。也就是說:“相似”對應著“邊成比例”。讓學生自覺閱讀后掌握此性質(zhì),這就達到了預期的效果。
全等三角形的對應高相等,證明方法有兩種:1.利用對應角相等、對應邊相等,再用AAS可證;2.利用面積相等、對應邊相等也可證得對應高相等。而相似三角形的對應高成比例的證明,只利用了對應角相等來證,僅此一法。而這正是突出了利用兩個角對應相等的兩個三角形相似的判定方法。
至于利用對應高成比例來說明邊角廢料的充分利用,在教材中更為重要,在全等三角形對應高相等的應用知識可看以下探究過程:
根據(jù)相似三角形的定義,我們已經(jīng)學習了相似三角形的對應角相等,對應邊成比例。
下面我們研究相似三角形的其他性質(zhì)(見圖)。
建議讓學生類比“全等三角形的對應高、對應中線、對應角平分線相等”來得出性質(zhì)定理1。
性質(zhì)定理1:相似三角形對應高的比,對應中線的比和對應角平分的比都等于相似比
∵△ABC∽△A′B′C′
AB⊥BC,A′D′⊥B′C′
■=■=K
教師啟發(fā)學生自己寫出“已知、求證”,然后教師分析證題思路,這里需要指出的是在尋找判定兩三角形相似所欠缺的條件時,是根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到的,這種綜合運用相似三角形判定與性質(zhì)的思維方法要向?qū)W生講清楚,而證明過程可由學生自己完成。
分析示意圖:結論→∽(欠缺條件)→∽(已知)
△ABC∽△A′B′C′
BM=MC,B′M′⊥M′C′
■=■=K
∴△ABC∽△A′B′C′
∴∠1=∠2,∠3=∠4
■=■=K
以上兩種情況的證明可由學生完成。
應用:如圖,A、C、B、D在同一直線上,AC=BD,AM=CN,BM=DN,求證:MN∥AD。
證明分析:若MN∥AD,則MN上的點到AD上的距離都相等,現(xiàn)在反過來,MN上的兩點到AD的距離相等時,MN是否與AD平行?
過M、N分別作AD的垂線段MP、NQ易證:△AMB≌△CND(SSS),故MP=NQ.∴四邊形MNQP是矩形(易證),∴MN∥PQ,故MN∥AD。
相似三角形性質(zhì)的應用主要運用在以下幾個方面:
一、證明比例式和乘積式
例如:例1. △ABC中,在AC上截取AD,在CB延長線上截取BE,使AD=BE,求證:DFAC=BCFE。
解析:證明乘積式通常是將乘積式變形為比例式及DF∶FE=BC∶AC,再利用相似三角形或平行線性質(zhì)進行證明:
證明:過D點作DK∥AB,交BC于K,
∵DK∥AB,∴DF∶FE=BK∶BE
又∵AD=BE,∴DF∶FE=BK∶AD,而BK∶AD=BC∶AC
即DF:FE= BC:AC,∴DF·AC=BC·FE
例2. 已知:如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,M是BC的中點,DM⊥BC于點E,交BA的延長線于點D。
求證:(1)MA2=MD·ME;
(2)■=■
證明:(1)∵∠BAC=90°,M是BC的中點,∴MA=MC,∠1=∠C,
(上接第99頁)
∵DM⊥BC,∴∠C=∠D=90°-∠B,∴∠1=∠D,
∵∠2=∠2,∴△MAE∽△MDA,∴■=■,∴MA2=MD·ME,
(2)∵△MAE∽△MDA,∴■=■,■=■,
∴■=■·■=■
評注:命題1 如圖,如果∠1=∠2,那么△ABD∽△ACB,AB2=AD·AC。
命題2 如圖,如果AB2=AD·AC,那么△ABD∽△ACB,∠1=∠2。
二、證明兩角相等、兩線平行和線段相等
例3. 已知:如圖E、F分別是正方形ABCD的邊AB和AD上的點,且■=■=■。
求證:∠AEF=∠FBD
分析:要證角相等,一般來說可通過全等三角形、相似三角形,等邊對等角等方法來實現(xiàn),本題要證的兩個角分別在兩個三角形中,可考慮用相似三角形來證,但要證的兩個角所在的三角形顯然不可能相似(一個在直角三角形中,另一個在斜三角形中),所以證明本題的關鍵是構造相似三角形。
證明:作FG⊥BD,垂足為G。設AB=AD=3k則BE=AF=k,AE=DF=2k,BD=3■k∵∠ADB=45°,∠FGD=90°∴∠DFG=45°∴DG=FG=■∴BG=3■k-■k=2■k∴■=■=■
又∠A=∠FGB=90°∴△AEF∽△GBF ∴∠AEF=∠FBD
例4. 已知A、C、E和B、F、D分別是∠O的兩邊上的點,且AB∥ED,BC∥FE,求證:AF∥CD。
分析:要證明AF∥CD,已知條件中有平行的條件,因而有許多比例線段可供利用,這就要進行正確的選擇。其實,要證明AF∥CD,只要證明■=■即可,因此只要找出與這四條線段相關的比例式再稍加處理即可成功。
證明:∵AB∥ED,BC∥FE∴■=■,■=■∴兩式相乘可得:■=■
例5. 直角三角形ABC中,∠ACB=90°,BCDE是正方形,AE交BC于F,F(xiàn)G∥AC交AB于G,求證:FC=FG。
分析:要證明FC=FG,從圖中可以看出它們所在的三角形顯然不全等,但存在較多的平行線的條件,因而可用比例線段來證明。要證明FC=FG,首先要找出與FC、FG相關的比例線段,圖中與FC、FG相關的比例式較多,則應選擇與FC、FG都有聯(lián)系的比作為過渡,最終必須得到■=■(“?”代表相同的線段或相等的線段),便可完成。
證明:∵ FG∥AC∥BE,∴△ABE∽△AGF 則有■=■而FC∥DE ∴△AED∽△AFC
則有■=■∴又■=■=■∵BE=DE(正方形的邊長相等)∴■=■,即GF=CF。
總之,通過類比教學,可以讓學生更易理解和掌握數(shù)學新知,達到事半功倍的效果。因此,教師在課堂教學中要靈活地運用類比法進行教學。
(作者單位:江西省贛州市南康區(qū)第六中學 341000)