【摘要】在初中數(shù)學教學中,幾何教學占據(jù)著至關重要的地位.本文以實際例題為核心,展開初中數(shù)學幾何題通用解題思路的深入探討與剖析,以期為提升學生核心素養(yǎng)及解題能力,提供一定參考與支持.
【關鍵詞】初中數(shù)學;平移法;勾股定理法
在我國初中數(shù)學教學改革的持續(xù)推進中,教師逐漸認識到創(chuàng)新教學方式、革新解題方法對學生數(shù)學學習能力提升的重要意義.其中,對于初中數(shù)學幾何題通用解題思路的探索,有利于學生發(fā)散性思維的養(yǎng)成,對學生幾何知識的夯實也有至關重要的促進作用,需要教師在教學規(guī)劃及設計中重點關注.當然,教師也需要抓住“精講”“多練”的精髓,啟發(fā)學生真正做到深入幾何題的解題世界之中.
1 平移法解答幾何題
在初中數(shù)學的幾何題解答中,“平移法”是一種較為常用的解題方法,該方法主要涉及圖形平移、性質(zhì)理解等.具體應用中,主要是將圖形沿著某一方向平移,在達到一定距離且不改變其大小的基礎上完成題目解答,在平移判別中,需保證圖形全等.
例1 如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,將Rt△ABC沿著AB方向平移得到△DEF,如果AE=8cm,DB=2cm.求:
(1)△ABC沿著AB方向平移的距離AD的長度;
(2)四邊形AEFC的周長.
圖1
解析 (1)因為將Rt△ABC沿著AB方向平移得到△DEF,
所以AD=BE=CF,其中,BC=3cm,
所以EF=BC=3cm,
又因為AE=8cm,DB=2cm,
所以AD=BE=CF=(8-2)÷2=3cm.
(2)由題干可知,四邊形AEFC的周長由AE,EF,AC,CF構(gòu)成,這四條邊的數(shù)值相加為8+3+4+3=18cm.
2 勾股定理解答幾何題
勾股定理在初中數(shù)學幾何教學中扮演著十分重要的角色,勾股定理本身指直角三角形中,兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方,在數(shù)學教學中,一般用數(shù)學語言a2+b2=c2表示,在多種初中幾何題的解答中均有重要作用.基于勾股定理能夠解決幾何教學中的面積、角度、邊長等多種問題.
2.1 解答構(gòu)造問題
例2 如圖2,在△ABC中,∠B=60°,AC=70cm,AB=30cm,求BC的長度.
圖2
解析 由題干可知,∠B=60°,可構(gòu)造含有30°角的直角三角形,可作輔助線AD⊥BC于點D,這時∠BAD=30°,而BD=12AB=15cm,隨后可以利用勾股定理,計算AD,DC的長度,進而計算出BC的長度.
具體的計算過程如下:首先需作AD⊥BC于點D(如圖3),然后明確因為∠B=60°,所以∠BAD=90°-60°=30°,主要基于直角三角形兩個銳角互余這一原理計算得出,而后可得出BD=12AB=15cm,主要基于直角三角形中,如其中一個銳角為30°,其所對應的直角邊長是斜邊長的二分之一這一原理得出.
圖3
最后,需基于勾股定理計算BC的長度,在Rt△ABD中,AD=AB2-BD2=302-152=153cm,而后,在Rt△ACD中,CD=AC2-AD2=702-152×3=65cm.
在求得CD長度后,因BC的長度等于BD、CD的和,所以BC=BD+CD=15+65=80cm.
例3 如圖4,已知∠C=90°,AM=CM,而MP⊥AB于點P,求BP2=AP2+BC2.
圖4
解析 為保證解題效果,連結(jié)BM,而后基于勾股定理,在Rt△BMP中,BP2=BM2-PM2,在Rt△AMP中,MP2=AM2-AP2,所以BP2=BM2-(AM2-AP2)=BM2-AM2+AP2,再加上從題干已知AM=CM,所以BP2=BM2-CM2+AP2.而在Rt△BCM中,基于勾股定理可得BM2-CM2=BC2,所以BP2=AP2+BC2.
2.2 解答實際問題
例4 如圖5所示,在某小學的冬令營活動中,嘉嘉同學從營地A出發(fā),沿著北偏東60°方向行走5003m后,成功到達B點,而后嘉嘉同學繼續(xù)沿著北偏西30°方向行走500m后,成功到達其最終目的地C點.求:
(1)A點與C點間的距離;
(2)確定C點位于A點的哪一方向.
圖5
解析 (1)如圖5,過B點作EF∥AD,所以∠DAB=∠ABE=60°,又因為∠ABE+∠CBF=90°,所以∠CBA=90°,由此可證明△ABC是直角三角形.而從題干可知AB=5003m,BC=500m,因此可基于勾股定理得出,AC2=AB2+BC2,
那么AC=AB2+BC2=(5003)2+5002=1000m.
(2)在Rt△ABC中,因為AC=1000m,BC=500m,所以∠CAB=30°,因為∠DAB=60°,所以∠DAC=30°,由此可得出,目的地點C在營地點A的北偏東30°方向上.
3 結(jié)語
綜上所述,在初中數(shù)學教學中,關于幾何題的解答,可應用多種多樣的解題思路與解題辦法,但在具體解題中還需結(jié)合具體情況,做出具體分析.本文主要結(jié)合“平移法”“勾股定理法”這兩種解題思路及方法,做出全面而具體的分析與研究,旨在通過例題詳解,提升學生初中數(shù)學幾何題的解題效率與質(zhì)量,并啟發(fā)學生在日常解題中,學會“讀題”“分類”“作圖”“標值”,而后再完成計算,這樣學生的數(shù)學幾何題解題能力才會產(chǎn)生顯而易見的提升,這種形式對發(fā)展學生數(shù)學思維,鍛煉學生獨立探索能力、解決問題能力等,均有不容忽視的促進作用.