文/李靜
中考復(fù)習(xí)中,經(jīng)常會出現(xiàn)一題多解、一題多變、多題歸一的情況。下面以全等三角形為例,提煉數(shù)學(xué)思想方法,希望能幫助同學(xué)們真正做到融會貫通。
如圖1,P是∠CAB的平分線上的一點(diǎn),分別在射線AB、AC上確定點(diǎn)D、E,使△APD≌△APE,你有什么辦法?并說明你的依據(jù)。
圖1
【分析】∠1=∠2,AP=AP是已知的,要確定點(diǎn)D、E,使△APD≌△APE。判定三角形全等的方法有ASA、SAS、AAS,還有SSS。從已知看,我們已經(jīng)有了一個角和一個邊,那么前三個判定定理會更適合。
方法1:以點(diǎn)A為圓心,適當(dāng)?shù)拈L為半徑作圓弧,與AB、AC分別交于點(diǎn)D、E,利用“SAS”來證明△APD≌△APE。
方法2:過點(diǎn)P作DE⊥AP,DE交AB于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E,利用“ASA”來證明△APD≌△APE。
方法3:過點(diǎn)P分別作PD⊥AB于點(diǎn)D,PE⊥AC于點(diǎn)E,利用“AAS”來證明△APD≌△APE。
方法4:過點(diǎn)P作PD∥AC交AB于點(diǎn)D,PE∥AB交AC于點(diǎn)E,利用“ASA”來證明△APD≌△APE。
【總結(jié)】在尋找點(diǎn)的過程中,一定要利用好已知的條件,明確解題目標(biāo),有的放矢地去尋找點(diǎn)D和點(diǎn)E。
以類型一中的方法3 畫對應(yīng)的圖形為例,連接DE,請猜想關(guān)于線段DE和線段AP之間存在什么樣的位置關(guān)系?
圖2
【分析】猜想“AP垂直平分線段ED”。證明方法不唯一,可以先通過三角形全等證明AE=AD,PE=PD,再用垂直平分線的定義來證明,也可以先通過證明△AEF≌△ADF或△PEF≌△PDF,再用垂直平分線的定義來證明。
【總結(jié)】由此我們可得到這樣一個結(jié)論:已知P是∠CAB的平分線上一點(diǎn),若PD⊥AB于點(diǎn)D,PE⊥AC于點(diǎn)E,連接ED交AP于點(diǎn)F,則AP垂直平分ED。如果這道題的條件做一些變化,該怎么處理?
變式已知:如圖3,P是∠CAB的平分線上一點(diǎn),∠3+∠4=180°。求證:PD=PE。
圖3
圖4
方法1:在AB上取一點(diǎn)F,使AE=AF,如圖4,再通過∠1=∠2,AP=AP,根據(jù)“SAS”,得△AEP≌△AFP,從而∠3=∠AFP,EP=FP。又因為∠3+∠4=180°,∠AFP+∠PFD=180°,故∠PFD=∠4,從而PF=PD,所以PE=PD。
方法2:在AC上取一點(diǎn)F,使得AF=AD,如圖5,再通過∠1=∠2,AP=AP,根據(jù)“SAS”,得△ADP≌△AFP,從而∠4=∠PFA,F(xiàn)P=DP。因為∠3+∠4=180°,∠3+∠PEF=180°,故∠PEF=∠4,從而∠PEF=∠PFE,進(jìn)一步得到EP=FP,所以PE=PD。
圖5
方法3:通過證明兩個三角形全等這一途徑來達(dá)到證明兩條線段相等的目的。在AB上取一點(diǎn)F,使AP=FP,如圖6,則∠PFA=∠2=∠1。因為∠3+∠4=180°,∠4+∠PDF=180°,所以∠3=∠PDF,根據(jù)“AAS”,可得△AEP≌△FDP,從而PD=PE。
圖6
【總結(jié)】變式的解法不止這3 種。因此,在一題多解的基礎(chǔ)上,通過題目的變化,我們可以對三角形全等的判定進(jìn)行更加深入的思考。
已知:如圖7 所示,在△ABC中,∠CAB和∠CBA的平分線AD、BE相交于點(diǎn)P,且AE=BE,∠3=40°。求證:PE=PD。
圖7
圖8
方法1:根據(jù)角平分線,聯(lián)想到作PF、PG、PH分別垂直AB、BC、AC,垂足分別為F、G、H。因為AD、BE分別平分∠CAB、∠CBA,可以得到PH=PF=PG,且∠PHE=∠PGD=90°。我們很容易得到∠PDB=∠PEH=80°,根 據(jù)“AAS”,可證明△PEH≌△PDG,從而PE=PD。
方法2:在AB上取一點(diǎn)F,使AE=AF。由∠1=∠2,AP=AP,根據(jù)“SAS”,得到△AEP≌△AFP,從而∠EPA=∠FPA=60°,EP=FP,從而∠FPB=∠DPB=60°,結(jié)合∠3=∠4,PB=PB,根據(jù)“ASA”,可以證明△FPB≌△DPB,故DP=FP=EP。
圖9
【總結(jié)】我們從剛才幾個題目不難發(fā)現(xiàn),可以找第三個量作為關(guān)聯(lián)量,來證明另外兩個量相等。這就是數(shù)學(xué)知識的關(guān)聯(lián)性。