張富慶
【摘要】 課本是重要的數(shù)學(xué)資源,課本中的例題、習(xí)題是教材編者精心挑選的具有代表性的一些問(wèn)題,是理解概念、性質(zhì)、判定并學(xué)會(huì)運(yùn)用它們解決問(wèn)題的助推器,其蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法,有廣闊的內(nèi)涵和外延,是中考乃至其他命題的重要題源,故應(yīng)該對(duì)一些重要的例題、習(xí)題進(jìn)行再思考,挖掘出一系列結(jié)論,感悟典型例題習(xí)題的再生性,體現(xiàn)課本習(xí)題的潛在功能,實(shí)現(xiàn)課本資源利用最大化.
【關(guān)鍵詞】 課本練習(xí);再思考
題源 有這么一道習(xí)題:如圖1,△ABC和△CDE是等邊三角形,△EBC可以看做是△DAC經(jīng)過(guò)平移、軸對(duì)稱(chēng)或旋轉(zhuǎn)得到,試說(shuō)明得到△EBC的過(guò)程.
這道數(shù)學(xué)練習(xí)題實(shí)際上是運(yùn)用旋轉(zhuǎn)思想讓學(xué)生說(shuō)明△DAC是如何得到△EBC的!比較容易理解,我們可以對(duì)這道練習(xí)題進(jìn)行再思考,挖掘其他一些有價(jià)值的結(jié)論!
1 挖掘其他三角形全等
本題不管是運(yùn)用三角形全等還是旋轉(zhuǎn)知識(shí)去解釋?zhuān)寄艿玫浇Y(jié)論△ADC≌△BEC,事實(shí)上我們還可以挖掘出其他一些全等三角形,如△APC≌△BQC和△DPC≌△EQC(在這不贅述證明)
結(jié)論1 △APC≌△BQC和△DPC≌△EQC.
2 挖掘相關(guān)線段、角的結(jié)論
根據(jù)三角形全等性質(zhì),很明顯容易想到一些線段或角相等的結(jié)論,由△ADC≌△BEC顯然容易得出:
結(jié)論2 AD=BE,∠1=∠2,∠3=∠4.
同理根據(jù)△APC≌△BQC和△DPC≌△EQC,也容易得出:
結(jié)論3 AP=BQ,PC=QC,PD=QE,
∠APC=∠BQC,∠DPC=∠EQC,
∠ACP=∠PCQ=∠QCE=60°,∠POQ=120°.
如果繼續(xù)再連接OC,根據(jù)△APC≌△BQC,所以△APC和△BQC的面積相等,又AP=BQ,顯然由等面積法可得出這兩邊上的高相等,所以根據(jù)角平分線的判定定理很顯然CO平分∠POQ.
結(jié)論4 OC平分∠POQ或∠POC=∠QOC=60°.
3 挖掘特殊三角形和線段的特殊位置關(guān)系
順著上面的思路,根據(jù)三角形全等知識(shí),如果連接PQ,顯然可以發(fā)現(xiàn)△PCQ是等邊三角形,也就說(shuō)∠ACP=∠QPC=60°,
即PQ∥AE.
結(jié)論5 △PCQ是等邊三角形.
結(jié)論6 PQ∥AE.
4 挖掘四點(diǎn)共圓
我們知道,證明多點(diǎn)共圓,常有三種處理策略:
一是依據(jù)圓的定義,即證明動(dòng)點(diǎn)到某點(diǎn)是定值(定點(diǎn)對(duì)定長(zhǎng)).
二是逆用圓周角性質(zhì),即證明動(dòng)點(diǎn)對(duì)一定線段的張角為定值(定弦對(duì)定角).
三是利用四邊形中如果對(duì)角互補(bǔ),那么該四邊形四個(gè)頂點(diǎn)共圓.對(duì)于本練習(xí)題,我們進(jìn)一步思考挖掘,可以發(fā)現(xiàn)該圖形中蘊(yùn)含著多個(gè)四點(diǎn)共圓的知識(shí)(結(jié)論7、8).
我們知道,在△PBO和△PAC中,∠1=∠2,∠BPO=∠APC,顯然根據(jù)三角形內(nèi)角和定理,我們可以發(fā)現(xiàn)∠BOP=∠ACP=60°,
所以∠POQ+∠PCQ=120°+60°=180°,
即四邊形OPCQ的四個(gè)頂點(diǎn)共圓.
結(jié)論7 四邊形OPCQ的四個(gè)頂點(diǎn)共圓.
如圖6,連接OC,根據(jù)∠1=∠2,∠3=∠4,易得四邊形ACOB的四個(gè)頂點(diǎn)和四邊形DOCE的四個(gè)頂點(diǎn)共圓.
結(jié)論8 四邊形ACOB的四個(gè)頂點(diǎn)共圓;四邊形DOCE的四個(gè)頂點(diǎn)共圓.
5 挖掘動(dòng)點(diǎn)軌跡
如果點(diǎn)C是線段AE上的一動(dòng)點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合),△ABC和△DCE在線段AE同側(cè)的等邊三角形,那么點(diǎn)C在線段AE上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線段AD和BE的交點(diǎn)O的軌跡是怎樣的圖形?
如圖7,在點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,∠POQ=120°,所以根據(jù)圓周角性質(zhì),可以發(fā)現(xiàn)動(dòng)點(diǎn)O對(duì)定線段AE的張角永遠(yuǎn)為定值,所以點(diǎn)O的軌跡是一段弧.
結(jié)論9 動(dòng)點(diǎn)O的軌跡是⊙M中,弦AE上方的一段弧(不含點(diǎn)A,E).
動(dòng)點(diǎn)軌跡問(wèn)題經(jīng)常在中考試題中出現(xiàn),例如2016年山東日照市數(shù)學(xué)中考試題中,就出現(xiàn)一道類(lèi)似的試題:
原題(節(jié)選):我們把滿(mǎn)足某種條件的所有點(diǎn)所組成的圖形叫做符合這個(gè)條件的點(diǎn)的軌跡,如圖8,P為線段AB上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)A,B重合),在線段AB的同側(cè)分別作等邊△APC和等邊△PBD,連接AD,BC,交點(diǎn)為Q.
(1)求∠AQB的度數(shù);
(2)若AB=6,求動(dòng)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng).
顯然第1問(wèn),根據(jù)前面我們講解過(guò)的知識(shí),雖然點(diǎn)P在線段AB上的位置不同,但是∠AQB=120°不變,
第2問(wèn),同樣我們知道,點(diǎn)Q的軌跡是弦AB所對(duì)應(yīng)的一段劣弧AB(不包括端點(diǎn)A,B),如圖9,假設(shè)劣弧AB所在圓為⊙O,
因?yàn)椤螦QB=120°,
所以∠AOB=120°,
過(guò)點(diǎn)O作OE⊥AB于點(diǎn)E,由垂徑定理可得
BE=AE=12AB=3,∠BOE=60°,
在Rt△OBE中,
OB=BEsin60°=332=23,
由扇形的弧長(zhǎng)公式可得劣弧AB的長(zhǎng)
L=120180π·OB=23×23π=43π3.
即動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡長(zhǎng)為43π3.
6 挖掘其他結(jié)論
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當(dāng)然,對(duì)于該題我們還可繼續(xù)深思,如圖10,如果連接OC,且在AO上截取OH=OC,那么顯然根據(jù)前面的探究,我們?nèi)菀椎玫健鰿OH是等邊三角形;△AHC≌△BOC;AH=BO或AO=BO+CO等結(jié)論.
結(jié)論10 △COH是等邊三角形圖11
△AHC≌△BOC,
AO=BO+CO,
……
如圖11,如果點(diǎn)A,C,E不共線,其他條件保持不變,那么又會(huì)衍生出那些結(jié)論呢?原先的結(jié)論是否會(huì)成立呢?這里不再贅述,感興趣的讀者可以繼續(xù)探究.
顯然,我們通過(guò)對(duì)這道練習(xí)題的探究,可以發(fā)現(xiàn)其蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想和方法,尤其在中考復(fù)習(xí)中,我們多對(duì)一些課本上重要的例題、習(xí)題進(jìn)行再思考,多角度多思維去挖掘習(xí)題應(yīng)有的深度和廣度,可以提高我們的學(xué)習(xí)效率.