朱彥兵
摘 要:等腰三角形在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中占據(jù)十分重要的地位,常常與多個(gè)問題相關(guān)聯(lián),性質(zhì)靈活多樣,且頂點(diǎn)、角、腰和底邊之間都存在極強(qiáng)的不確定因素.鑒于此,必須要融入分類討論思想,引導(dǎo)學(xué)生在討論中避免漏解的現(xiàn)象,真正提升學(xué)生的解題正確率.本論文就以此切入,結(jié)合常見考試題目,對分類討論思想的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)地探究,具備極強(qiáng)的參考價(jià)值.
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);等腰三角形;分類討論;解題
結(jié)合學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)可知,每一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論都存在一個(gè)或者若干個(gè)成立的前提條件,每一種解決方法也有相應(yīng)的適用范圍.在數(shù)學(xué)解題中,有些問題往往存在多個(gè)結(jié)論,必須要將其劃分為若干種情況,并隨即按照不同的情況進(jìn)行探究、解答.這種解題方法在數(shù)學(xué)解題中尤為常見,即:分類討論思想;等腰三角形在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中占據(jù)十分重要的地位,同時(shí)也是考查的熱點(diǎn).但由于等腰三角形性質(zhì)靈活多樣,且三角形的頂點(diǎn)、角、底邊和腰之間都存在極強(qiáng)的不確定性,致使學(xué)生在解題中,頻頻出現(xiàn)漏解的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了學(xué)生的解題效率.鑒于此,在加強(qiáng)等腰三角形解題教學(xué)時(shí),就必須要融入分類討論的思想,引導(dǎo)學(xué)生在分類討論中,規(guī)避日常解題中常常出現(xiàn)的錯(cuò)誤現(xiàn)象.
1 分類討論思想在等腰三角形解題中應(yīng)用
1.1 在“等腰三角形邊”中的應(yīng)用
在等腰三角形的一些題目中,常常給出了等腰三角形的兩條邊長,但卻并未明確指出哪條邊是三角形的腰,哪條邊是三角形的底邊.在這種情況下,如果學(xué)生想當(dāng)然將某一邊作為腰長,或者將某一邊作為底邊長,就會導(dǎo)致解題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤.鑒于此,必須要充分借助分類討論思想展開討論,并在此基礎(chǔ)上分情況作答.
例1 已知等腰三角形的底邊長和腰長是方程x2-6x+8=0的兩個(gè)根.那么,這一等腰三角形的周長是多少?
解析:這一問題將等腰三角形和二元一次方程進(jìn)行了結(jié)合,難度系數(shù)比較低.但是學(xué)生在解答的時(shí)候,常常出現(xiàn)漏解的現(xiàn)象.根據(jù)二元一次方程解答得知,兩個(gè)根分別為x1=2,x2=4,但究竟哪個(gè)是腰長,哪個(gè)是底邊長并未明確給出來,則必須要展開分類討論:(1) 當(dāng)?shù)走吺?,腰長為4時(shí),此時(shí)等腰三角形的邊長恰恰是4、4、2,符合三角形三條邊之間的關(guān)系定理,因此得出其周長為4+4+2=10;(2) 當(dāng)?shù)走吺?,腰長為2時(shí),此時(shí)等腰三角形的邊長恰恰是2、2、4,不符合三角形三條邊關(guān)系定理,無法構(gòu)成三角形.因此,這種情況應(yīng)舍取.由此可見,在這一道數(shù)學(xué)題目中,學(xué)生解出方程兩個(gè)根之后,必須要基于題目的內(nèi)容展開分類討論,并結(jié)合等腰三角形的性質(zhì),才能真正完成題目的解答.
1.2 在“等腰三角形角分類”中應(yīng)用
這一類型的題目與“等腰三角形邊”同樣常見,在題目中常常只給出一個(gè)角的度數(shù),但該角究竟是等腰三角形的底角還是頂角并未明確說明.在這種情況下,學(xué)生常常將自己算出來的答案,想當(dāng)然地視為頂角,或者底角,致使學(xué)生解答出來的答案不夠全面.
例2 已知三角形ABC中,∠A為40°.當(dāng)∠B是多少度的時(shí)候,該三角形是等腰三角形?
解析:這一道題目難度系數(shù)非常小,但卻是學(xué)生失分最嚴(yán)重的題目.在這一題目中,只給出了∠A的度數(shù),但該角究竟是三角形的頂角,還是三角形的底角并未直接說明.鑒于此,必須要融入分類討論的思想:(1) 當(dāng)∠A是頂角時(shí),因?yàn)椤鰽BC是等腰三角形,則∠B=∠C=(180°-∠A)÷2=70°;(2) 當(dāng)∠B是頂角時(shí),因?yàn)椤鰽BC是等腰三角形,則∠A=∠C=40°,因此,∠B=100°;(3) 當(dāng)∠C是頂角時(shí),因?yàn)椤鰽BC是等腰三角形,則∠B=∠A=40°.可見,在解答這一類題目時(shí),唯有融入分類討論的思想,才能避免漏解的現(xiàn)象[1].
1.3 在“等腰三角形高”中應(yīng)用
三角形的高通常是由三角形的形狀所決定的.對于等腰三角形來說,當(dāng)頂角是銳角的時(shí)候,三角形腰上的高則在三角形內(nèi)部;當(dāng)?shù)妊切蔚捻斀菫殁g角的時(shí)候,三角形腰上的高則處于三角形之外.鑒于此,在對這一類問題進(jìn)行解答時(shí),必須要融入分類討論思想進(jìn)行解答.
例3 已知等腰△ABC,AB=AC,BD為三角形腰AC邊長的高.如果高BD與另外一個(gè)腰的夾角為50°,那么等腰△ABC的底角為多少度?
解析:學(xué)生受到慣性思維的影響,在解決這一問題時(shí),常常會作出一個(gè)頂角為銳角的等腰三角形(如圖1所示),并未考慮頂角為鈍角的情況(如圖2所示).但是符合題意的卻存在兩種情況,必須要展開分類討論:(1) 如圖1所示,當(dāng)頂角為銳角時(shí),根據(jù)題意得知∠ABD=50°,BD⊥AC,由此得出∠A=40°,又∵AB=AC,∴∠ABC=∠C=70°;(2) 如圖2所示,當(dāng)?shù)妊鰽BC頂角為鈍角的時(shí)候,根據(jù)題意得知∠ABD=50°,BD⊥AC,由于AC腰上的高BD位于三角形之外,得出:∠BAC=140°;又AB=AC,∴∠ABC=∠C=20°.由此可見,在對這一類問題的解答中,必須要擺脫定式思維的束縛,避免人為將等腰三角形設(shè)定為銳角等腰三角形,必須要結(jié)合題目的條件融入分類討論的思想,使得學(xué)生在分類討論中,對該題目作出全面的解答[2].
1.4 在“等腰三角形垂直平分線”中應(yīng)用
在等腰三角形類型題目解答中,由于其性質(zhì)比較多,涉及的知識點(diǎn)也非常多.在諸多知識點(diǎn)中,三角形的垂直平分線常常是考查的重點(diǎn),同時(shí)也是易錯(cuò)點(diǎn).尤其是在等腰三角形中,受到頂角大小的影響,一條腰上的平分線與另外一條腰的交點(diǎn)常常存在兩種不同的情況,唯有融入分類討論的思想,方能保障解題的正確性.
例4 已知等腰△ABC,AB=AC,且AB腰上垂直平分線與AB、AC分別相交于D、E點(diǎn),且垂直平分線與AC腰所夾角的銳角為40°.求等腰三角形的底角為多少?
解析:在對這一問題進(jìn)行解答的時(shí)候,由于題目中并未給出等腰三角形頂角的度數(shù),致使其存在兩種可能(如圖3、4所示).因此,必須要展開分類討論:(1) 當(dāng)?shù)妊鰽BC頂角為銳角的時(shí)候,AB腰上垂直平分線與另外一腰相交于E點(diǎn),且∠AED=40°.因此,根據(jù)題意得知∠A=50°,∴等腰三角形的底角為65°;(2) 當(dāng)?shù)妊鰽BC頂角為鈍角的時(shí)候,AB腰上垂直平分線與另外一腰相交于延長線E點(diǎn),且∠AED=40°.因此,根據(jù)題意得知∠A=130°,∴等腰三角形的底角為25°.
因此,在對這一問題進(jìn)行解答時(shí),唯有融入分類討論的思想,結(jié)合頂角大小進(jìn)行分類,才能在解題的時(shí)候,避免漏缺的現(xiàn)象[3].
1.5 在“等腰三角形存在性”中應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)解題中,判定三角形是否為等腰三角形的題目比較常見,同時(shí)該題目也存在極強(qiáng)的融合性,具備一定的難度.按照常規(guī)的解題思路,學(xué)生在判斷等腰三角形時(shí),需要對三角形的兩條邊、兩個(gè)角進(jìn)行判斷,或者基于“三線合一”的逆定理展開判定.但是學(xué)生在解決這一類題目時(shí),由于題目中并未給出到底是哪兩條邊或者哪兩個(gè)角相等,學(xué)生必須要融入分類討論思想,才能完成該題目的高效解答.
例5 如圖5所示,在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,D、E分別是△ABC邊上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且不與三角形的頂點(diǎn)相重合.如果DE∥BC,則以DE為邊長,在△ABC內(nèi)部作一個(gè)正方形DEFG,若△BDG為等腰三角形,那么AD的長度為多少?
解析:這一道題目難度系數(shù)相對比較高,將三角形、正方形融合到一起,具備一定的綜合性.同時(shí),結(jié)合題意,在解答的時(shí)候,可采用逆推的方式,要想△BDG為等腰三角形,該三角形中必然要存在兩個(gè)相等的邊.但是結(jié)合題目中所給的條件,難以確定出究竟是哪兩條邊相等.鑒于此,必須要融入分類討論思想,才能對這一題目進(jìn)行全面、正確地解答,即:當(dāng)BD=DG;當(dāng)BG=DG;當(dāng)BD=BG.
2 分類討論思想在等腰三角形解題中應(yīng)用價(jià)值總結(jié)
在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,分類討論思想的運(yùn)用尤為常見,它不僅僅是一種重要的數(shù)學(xué)思想,也是一種常見的數(shù)學(xué)解題手段.具體來說,分類討論思想就是在解答數(shù)學(xué)問題之前,對所要解決的問題進(jìn)行仔細(xì)地觀察和分析,如果無法借助統(tǒng)一的方式進(jìn)行解答,就必須要采用分類討論的方式,對解決的問題進(jìn)行劃分,對其各個(gè)擊破.因此,從這一角度上來說,分類討論思想屬于“化整為零”,各個(gè)擊破之后,再“積零為整”.
在等腰三角形的相關(guān)題目中,除了運(yùn)用常規(guī)的思維進(jìn)行解答,還應(yīng)認(rèn)真觀察圖形,及時(shí)融入分類討論思想.經(jīng)過課堂教學(xué)實(shí)踐證明,將這一思想融入到等腰三角形解題中,不僅提升了初中數(shù)學(xué)解題效率和準(zhǔn)確性,也在很大程度上培養(yǎng)和發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng).同時(shí),分類思想的教學(xué)也有助于促使學(xué)生形成一定的數(shù)學(xué)運(yùn)用能力.分類討論屬于一種非常有效的數(shù)學(xué)思想,將其應(yīng)用到等腰三角形解題中,學(xué)生可通過定理推演求解、系統(tǒng)分析等,也實(shí)現(xiàn)化繁為簡,并借助形象的知識完成抽象概念的理解,在一定程度上發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)用能力;再者,學(xué)生在分類討論的過程中,思維也隨之發(fā)展,更加條理化.同時(shí),在分類討論的過程中,學(xué)生也逐漸形成了系統(tǒng)化的知識體系,形成了一定的總結(jié)、概括和分析能力,真正落實(shí)了學(xué)科素養(yǎng)下的要求.
3 結(jié)束語
等腰三角形是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn),也是學(xué)生失分率比較高的一類題目.鑒于等腰三角形題目類型的特點(diǎn),教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解題的時(shí)候,必須要跳出傳統(tǒng)的“題海戰(zhàn)術(shù)”模式,不僅僅要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用常規(guī)的解題思路,還應(yīng)在必要時(shí)融入分類討論思想,使其在全方位的分析和思考中,完成題目的全面解答.
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