龔 杰
(江蘇省南通市海門區(qū)海南中學 226100)
格點問題是數(shù)學創(chuàng)新題的重要題型之一,如何熟練掌握并靈活解答這類問題,值得我們進行深入探究.以下就格點問題進行探索.
例1 如圖1是由小正方形組成的6×6網(wǎng)格,△ABC的三個頂點A、B、C都在格點上.用無刻度的直尺,運用所學的知識作圖(保留作圖痕跡).
圖1
(1)在圖1中作△ABC的高CD;
(2)在圖2、圖3中,分別用兩種不同的方法,將△ABC分割成三個面積相等的三角形.
圖2
圖3
分析(1)如圖1,取點E,連接CE,交AB于點D,用SSS證明△EBC≌△BFA,利用互余原理證明.
(2)方法1取BC的中點,構(gòu)造三角形ABC的一條中線;利用三角形中位線定理,確定AB的中點,確定另外一條中線,中線的交點就是三個三角形的公共頂點,與三角形ABC的頂點構(gòu)成的三角形就是所求.
方法2如圖3,連接AD,則CF=FE=ED=1,利用平行四邊形的判定,平行線分線段成比例定理,確定AC的三等分點,利用等底同高的三角形面積相等,實現(xiàn)解題目標.
(2)方法1如圖2,取BC的中點D,連接AD,則AD是三角形ABC的中線,取BG的中點H,設H所在直線與AB的交點為M,因為HM∥AG,BH=HG,所以HM是△ABG的中位線,于是M是AB的中點,連接CM交AD于點F,則△ABF、△ACF、△BCF即為所求.
方法2如圖3,連接AD,則CF=FE=ED=1,連接EG,交AC于點M,因為AG=DE=1,AG∥DE,所以四邊形AGED是平行四邊形,所以AD∥GE.連接FH,交AC于點N,因為GH=EF=1,GH∥EF,所以四邊形EGHF是平行四邊形,所以AD∥NF,所以M,N是AC的三等分點,則△ABM,△MBN,△NBC即為所求.
點評畫圖時,把握好如下幾個關鍵點:準確理解等腰三角形的性質(zhì),靈活選擇三角形全等,是解題的基礎.靈活運用平行四邊形的判定和性質(zhì),也是畫圖時重要依據(jù)之一,也是畫圖時需要思考的重要方向;準確把握和運用三角形中位線定理也是畫圖的重要知識支撐,也是知識綜合能力重要體現(xiàn).
例2如圖4,在10×10的正方形網(wǎng)格中,點A,B均在格點上,請按要求畫圖.
圖4
在圖中找一點C,使得△ABC是以AB為底的等腰三角形.
分析以最左下端點為原點,以水平格線為x軸建立平面直角坐標系,確定A,B的坐標,設C(x,y),根據(jù)CA=CB,建立方程,化簡得到點C的運動直線解析式,根據(jù)點C是格點,確定方程的整數(shù)解,從而確定等腰三角形的位置.
點評畫圖時,要把握好如下幾點:正確理解等腰三角形的判定,這是畫圖的基礎所在;學會把點的位置確定轉(zhuǎn)化為點的坐標來求解,借助方程的整數(shù)解實現(xiàn)解題目標,這種數(shù)學思維顯得很重要.
例3如圖5,在每個小正方形的邊長均為1的方格紙中,有線段AB和線段CD,點A、B、C、D均在小正方形的頂點上.
圖5
(1)在方格紙中西出以AB為對角線的正方形AEBF,點E、F在小正方形的頂點上;
(2)在方格紙中面出以CD為一邊的菱形CDMN,點M、N在小正方形的頂點上,且菱形面積為8;請直接寫出△EFN的面積.
點評通過問題的解決,有如下幾點感悟:靈活運用勾股定理,用直尺畫圖即可;畫圖也有結(jié)論的開放型特點,解答時,需要展開視野,深刻思維,在作圖中培養(yǎng)數(shù)學發(fā)散思維的能力;作圖與計算是兩種能力的有機交融,作圖是動手操作能力,計算是數(shù)學最基礎最基本的計算能力,作圖講究技能,計算也要講究技巧,這也提醒大家,常態(tài)學習中,要重視和運用每一個知識點,不能因為思維定勢,思維習慣,計算習慣,而錯失歷練發(fā)散思維的好機會.
首先,格點正方形問題題型新穎,在考試中會讓學生耳目一新,頗感興奮;其次,格點圖形簡單,考查知識明確,解答時需要用如下方法解決:通常把格點正方形的邊長看成1,便于計算;格點線段,連接格點所得到的線段;格點線段一定是某個直角三角形的斜邊;運用勾股定理一定可求格點線段的長度;運用勾股定理逆定理可以判定格點三角形的形狀;把特殊三角形,特殊四邊形的性質(zhì),判定和性質(zhì),往往也是解題的重要思考方向,甚至是解題的首選.