林炳江
摘 要:本文就針對初中幾何解題技巧進(jìn)行探討,特別是幾何難題,可通過聯(lián)想問題中涉及的“基本知識”,“基本方法”,“基本圖形”三方面中的幾點出發(fā)尋找解題突破口。通過聯(lián)想“基本知識”,使解題有充分的理論導(dǎo)向;通過聯(lián)想“基本方法”,使解題有切實的技能指導(dǎo);通過聯(lián)想“基本圖形”,使解題有清晰的思路引領(lǐng)。
關(guān)鍵詞:幾何難題;解題技巧
一、前言
縱觀全國各地歷年中考,中考以課程目標(biāo),內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)業(yè)考試說明為依據(jù),體現(xiàn)數(shù)學(xué)課程的基本理念,全面評價學(xué)生在知識技能,數(shù)學(xué)思考,問題解決和情感態(tài)度等方面的表現(xiàn)。目前存在情況是中考不僅承載著學(xué)生學(xué)業(yè)考試的任務(wù),并且還肩負(fù)著高中招生責(zé)任,這就要求中考在一定程度上要具備著選拔功能。分析中考數(shù)學(xué)學(xué)科試題,不難看出中考特別注重對基礎(chǔ)知識,基本技能的考查。重視“雙基”,不是重視考查學(xué)生積累了多少“雙基”,而是重視考查學(xué)生能正確運(yùn)用“雙基”來解決一些問題。而分析中考難度分布,要想突破高分,幾何題成為高分關(guān)鍵。可以發(fā)現(xiàn)每年中考的選擇,填空,解答中壓軸題絕大多數(shù)題為幾何題,并且都十分注重對數(shù)學(xué)綜合能力的考查。如何在教學(xué)中有效地落實幾何難題解題指導(dǎo),會直接成為中考成功的關(guān)鍵。事實上,幾何難題解題并非無規(guī)律可循,在解題教學(xué)中,從“基本知識”,“基本方法”,“基本圖形”出發(fā)分析題目,就可以找到解題突破口,從而解決問題。
二、基于基本知識的突破
(2013·臺州)已知[?A1B1C1]與[?A2B2C2]的周長相等,現(xiàn)有兩個判斷:
①若[A1B1=A2B2,A1C1=A2C2],則[?A1B1C1]≌[?A2B2C2];
②若[∠A1=∠A2,∠B1=∠B2],則[?A1B1C1]≌[?A2B2C2];
對于上述的兩個判斷,下列說法正確的是( )。
A.①正確②錯誤 B.①錯誤②正確
C.①,②都錯誤 D.①,②都正確
參考解答:①由周長相等,兩對邊對應(yīng)相等可得第三對邊相等,進(jìn)而由SSS判定定理得到三角形全等;②由兩對角對應(yīng)相等可得三角形相似,并且由周長相等確定相似比為1,從而有三角形全等。
此題解題時,應(yīng)首先聯(lián)想全等三角形這一基本知識,學(xué)生對于第一問并不陌生,完全能輕易解決;第二問會有所犯難,此時應(yīng)聯(lián)想[∠A1=∠A2,∠B1=∠B2]涉及基本知識是什么?容易知道涉及相似,且周長與相似之間的關(guān)系為相似三角形的周長比等于相似比,這是第二問的關(guān)鍵點。
(2011·臺州)如圖,圓的半徑為2,點O到直線l的距離為3,點P是直線l上的一個動點,PQ切圓于點Q,則PQ的最小值為( )。
參考解答:由切線性質(zhì)與勾股定理知,[PQ2=PO2-OQ2],而OQ大小不變,則當(dāng)PO最小時,PQ取得最小值[5]。
本題解題時,首先聯(lián)想基本知識——切線性質(zhì),再者由于在直角三角形中有線段之間的運(yùn)算關(guān)系,很自然會聯(lián)想到勾股定理這一基本知識,使解題變得輕而易舉。
三、基于基本方法的突破
幾何中基本方法有很多,需要在平時教學(xué)中慢慢滲透,要求學(xué)生能碰到具體問題時能想起一些常用的解題方法。比如:證明線段相等的方法,證明全等的方法,證明相切的方法,添輔助線的方法等。
參考解答:先根據(jù)四邊形ABCD是菱形可知,AD=BC,由[∠A=120°]可知[∠B=60°],作點P關(guān)于直線BD的對稱點P,連接PQ,PC,則PQ的長即為PK+QK的最小值,由圖可知,當(dāng)點Q與點C重合,CP⊥AB時PK+QK的值最小,再在[Rt?BCP']中利用銳角三角函數(shù)的定義求出PC的長即可。
此題解題的關(guān)鍵是掌握利用軸對稱求最短路徑的常規(guī)方法與多動點問題往往先固定其它動點,考慮其中一個動點這一常用方法。教學(xué)中數(shù)學(xué)解題基本方法滲透的重要性可見一斑。
(2013·呼和浩特)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點A(4,0),B(-6,0),點C是y軸上的一個動點,當(dāng)[∠BCA=45°]時,點C的坐標(biāo)為 。
參考解答:如答圖1所示,構(gòu)造含有90°圓心角的圓心點P,則圓心點P與y軸的交點即為所求的點C(注意點P可在第三象限,此時點C在y軸負(fù)半軸上)。
解決幾何問題有些時候不僅要思考基本知識,而且同時要考慮基本方法。在本題中,AB固定不動,點C在運(yùn)動,且[∠BCA=45°]。在所學(xué)知識中,弦所對同側(cè)圓周角相等,此時弦不動而角在動,題中線段不動角在動。于是就會聯(lián)想將AB看成弦,[∠ACB]是弦AB所對圓周角,進(jìn)而需要作一個圓。而作圓的基本方法是尋找圓心與半徑。本題正因為基于這樣的基本知識與基本方法的聯(lián)想,才使問題迎刃而解。
四、基于基本圖形的突破
基本圖形是幾何教學(xué)必不可少的部分,比如全等三角形與相似三角形中的“8”字形;垂徑定理中半徑,弦的一半以及弦心距構(gòu)成的直角三角形;射影定理中的直角三角形與斜邊上的高構(gòu)成的基本圖形等。雖然有些教材中已不作要求,但不可否認(rèn)學(xué)生對于基本圖形的熟記非常有助于學(xué)生解題時的思路啟發(fā)。有種基本圖形在幾何問題中經(jīng)常出現(xiàn),且往往存在于幾何難題中,在這里暫且將它稱為“三等角圖”。
(1)求直線y=kx的解析式和線段OA的長度;
(2)點P為拋物線第一象限內(nèi)的動點,過點P作直線PM,交x軸于點M(點M,O不重合),交直線OA于點Q,再過點Q作直線PM的垂線,交y軸于點N。試探究:線段QM與線段QN的長度之比是否為定值?如果是,求出這個定值;如果不是,說明理由;
(3)如圖2,若點B為拋物線上對稱軸右側(cè)的點,點E在線段OA上(與點O,A不重合),點D(m,0)是x軸正半軸上的動點,且滿足[∠BAE=∠BED=∠AOD]。繼續(xù)探究:m在什么范圍時,符合條件的E點的個數(shù)分別是1個,2個?
此題第(3)小題給出[∠BAE=∠BED=∠AOD],如果教學(xué)中能有“三等角圖”基本圖形的落實,則學(xué)生自然會利用[?ODE]∽[?AEB]解決問題,這為學(xué)生直接提供解題的思路。
(2013·義烏)已知[y=6xx>0]圖象上一點P,[PA⊥x]軸于點[Aa,0],點B的坐標(biāo)為(0,b)(b>0),動點M是y軸正半軸上B點上方的點,動點N在射線AP上,過點B作AB的垂線,交射線AP于點D,交直線MN于點Q,連接AQ,取AQ中點C。
(1)連接BP,求[?PAB]的面積;
(2)當(dāng)點Q在線段BD上時,若四邊形BQCN是菱形,面積為[23],求此時P點坐標(biāo);
(3)當(dāng)點Q在射線BD上時,且[a=3],[b=1],若以點B,C,N,Q為頂點的四邊形是平行四邊形,求這個平行四邊形的周長。
第(3)小題中,已知[∠DBA=90°],直角頂點落在y軸上,符合“三等角圖”特征。只需過D作[DE⊥y]軸于點E就構(gòu)造出“三等角圖”,從而可求得[BD=310]。而在求周長時,平時教學(xué)中,應(yīng)滲透點Q在射線BD上,經(jīng)常會分為點Q在線段BD上或在線段BD的延長線上這一基本方法。當(dāng)點Q在射線BD上時,如圖所示,這里隱含著A字形相似與直角三角形斜邊上中線等于斜邊一半的基本圖形,這些基本圖形對學(xué)生在解決問題時相當(dāng)重要。當(dāng)點Q在線段BD的延長線上時,不必重起爐灶,因為在幾何中,動態(tài)問題雖然圖形形狀,位置會發(fā)生變化,但解決問題的方法不會發(fā)生改變,這也是幾何解題技巧中一種基本方法。
五、總結(jié)
基于“基本知識”,“基本方法”,“基本圖形”的解題技巧對于解決幾何難題有比較明顯的效果。學(xué)生在解題時通過聯(lián)想“基本知識”,使學(xué)生有充分的理論導(dǎo)向;通過聯(lián)想“基本方法”,使學(xué)生有切實的技能指導(dǎo);通過聯(lián)想“基本圖形”,使學(xué)生有清晰的思路引領(lǐng)。如何使這種解題技巧在數(shù)學(xué)教學(xué)中常態(tài)化,普遍化值得進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
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