王艷
平面幾何問(wèn)題是初中數(shù)學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn),其知識(shí)點(diǎn)覆蓋方面廣,題型多樣,常以幾何圖形如三角形、平行四邊形、圓等為載體來(lái)研究角度大小、邊的長(zhǎng)度等.很多同學(xué)在解答平面幾何題時(shí),因?yàn)檎也坏揭阎獥l件與待求結(jié)論之間的關(guān)聯(lián),而感覺(jué)無(wú)從下手.本文以一道以三角形為載體的平面幾何題為例,從構(gòu)造輔助線(xiàn)、進(jìn)行旋轉(zhuǎn)等不同角度,探尋多種解題思路.
例題:
解法一:構(gòu)造輔助線(xiàn)
構(gòu)造輔助線(xiàn)是解答平面幾何問(wèn)題最常用的方法.對(duì)于條件較為復(fù)雜的題目,我們往往不能直接通過(guò)已知圖形和條件得到答案.這就需要通過(guò)觀(guān)察幾何圖形的特征,構(gòu)造一些特殊的輔助線(xiàn)來(lái)幫助求解.在通過(guò)添加輔助線(xiàn)構(gòu)成的新圖形中,可以找到許多幾何中間量進(jìn)行轉(zhuǎn)化,也可以構(gòu)造如等邊三角形、直角三角形等特殊圖形來(lái)為解題創(chuàng)造可用的條件.
解:
說(shuō)明:構(gòu)造輔助線(xiàn)要求同學(xué)們對(duì)幾何圖形的性質(zhì)有著很好的把握.因此,在平時(shí)的練習(xí)中要注意總結(jié)有關(guān)的輔助線(xiàn)模型,如全等三角形之三垂直模型、雞爪模型、中位線(xiàn)模型等.
解法二:進(jìn)行旋轉(zhuǎn)
在有些幾何問(wèn)題中,我們可以通過(guò)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換,在保持原有圖形相關(guān)性質(zhì)不變的前提下,改變?cè)瓐D形中的相關(guān)線(xiàn)段、角的位置,從而將已知的等量關(guān)系轉(zhuǎn)化為有利于我們解題的新條件.根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)前后的兩個(gè)圖形全等,由此,利用全等三角形的性質(zhì)便可順利求得角的度數(shù).
解
說(shuō)明:在使用旋轉(zhuǎn)法解題時(shí)需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)什么,旋轉(zhuǎn)多少角度.合適的旋轉(zhuǎn)才能簡(jiǎn)化后續(xù)的運(yùn)算.
解法三:運(yùn)用角元塞瓦定理
角元塞瓦定理是三角形中的一個(gè)常用定理,蘊(yùn)含著豐富的幾何性質(zhì).其有兩種形式,分別是以邊長(zhǎng)為中心的定理形式和在邊長(zhǎng)基礎(chǔ)上推導(dǎo)得出的角元形式推論.下面簡(jiǎn)單介紹定理內(nèi)容及推論,并進(jìn)行相關(guān)證明.
定理:
證明
推論
證明
解
說(shuō)明:此定理的適用范圍較廣,本題直接利用角元的塞瓦定理代入,即可求出對(duì)應(yīng)的相關(guān)角. 同學(xué)們?cè)谶\(yùn)用角元的塞瓦定理時(shí),不僅要牢記公式,還要掌握公式的證明過(guò)程。
以上三種方法從不同的角度解答了這道平面幾何問(wèn)題,前兩種方法是同學(xué)們?cè)诮忸}中常用的方法,主要考查對(duì)于圖形的敏感性,同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)做題時(shí)應(yīng)多加分析、比較和總結(jié);對(duì)于角元塞瓦定理,在運(yùn)用時(shí)要先進(jìn)行推導(dǎo)證明,再根據(jù)公式反推代入即可.