轉化條件,化繁為簡荣月,去偽存真——一道數(shù)學題的思考

? ? 汝陽縣城關鎮(zhèn)第三初級中學? ? 谷會霞


這是剛剛出爐的洛陽一模試卷的第22題管呵。

題目并不長,簡單明了哺窄,一看圖形捐下,一讀題目,就知道是典型的手拉手問題堂氯。

第一問:觀察猜想蔑担。沒有任何的難度,填兩個空:拉手線CD咽白、BE的數(shù)量關系和位置關系啤握。這是手拉手模型里最常用的兩大結論,毫無疑問晶框,相等和垂直排抬。

第二問:類比探究,換角度(由90°改為60°)授段,添條件(四個中點)蹲蒲,所問的線段也發(fā)生了變化(由CD、BE改為GM侵贵、FH)届搁,難度升級。

我們不妨先利用22題慣用招數(shù)——照搬窍育,不考慮多出的條件卡睦,依然可以證明一對三角形全等,進而得出拉手線相等漱抓,拉手線夾角的度數(shù)(與共頂點處夾角相等)表锻。


再來考慮添加的條件和問題中提到的兩條線段。將圖形簡化乞娄,發(fā)現(xiàn)這就是中點四邊形的問題瞬逊。由多中點想到三角形的中位線显歧,能得出四條中位線:GF、GH确镊、HM士骤、MF。它們分別等于BD骚腥、CE的一半敦间,于是中點四邊形四邊相等即可判定為菱形,所求線段GM束铭、FH為菱形的對角線廓块,位置關系迎刃而解:互相垂直平分。



數(shù)量關系如何解決呢契沫?轉化拉手線夾角可以得出菱形一個銳角為60°带猴,而菱形的性質:對角線互相垂直且每條對角線平分一組對角。利用銳角三角函數(shù)知識30°角的正切值可得數(shù)量關系GM=√3FH懈万。


第三問:解決問題拴清。角度改為任意值,添加線段長度会通,求四邊形面積的取值范圍口予。一般情況下,第三問就是應用前面的結論或思路解決新的問題涕侈。

1沪停、應用前兩問的結論:拉手線相等,拉手線夾角為α裳涛,很容易得出四邊形GHMF為菱形木张,一個內(nèi)角為α,此為不變量端三。


2舷礼、菱形面積計算方法。已知一個內(nèi)角考慮用邊長做底郊闯,用底乘高來算面積妻献。(用對角線來求面積也是可以的,為什么不用团赁?)于是得出S=FM·HM·sinα=FM^2sinα=?CD^2sinα育拨。


此時,問題已經(jīng)轉化為線段BD的取值范圍問題了然痊,什么也不用管了,目標很明確屉符。

3剧浸、去偽存真锹引。只有線段AB=2,AD=3唆香,而AC=AB=2嫌变,點C繞著點A旋轉任意度數(shù),求CD取值范圍躬它。易得3-2≤CD≤3+2腾啥,于是,問題解決:1/4sinα≤S≤25/4sinα冯吓。


再思考:如果改一改倘待,利用第一個圖,即α為90°呢组贺?發(fā)現(xiàn)這樣一改凸舵,無論從周長上還是面積上設計問題都顯得簡單了,不由由衷佩服這道題的原創(chuàng)者失尖。一道題綜合涉及:全等三角形啊奄、三角形的中位線、菱形的判定掀潮、性質菇夸、以及菱形的面積計算、銳角三角函數(shù)仪吧、線段的最值庄新。每一個問題的設計環(huán)環(huán)相扣,特別是第二個問題的設計即有延伸又承上啟下邑商,為第三問做題埋下伏筆摄咆,妙不可言!

α=90°時

作為一名數(shù)學老師人断,不應該是單一的去做題吭从,而要深入的研究數(shù)學題。

研究的目的恶迈,使自己具有一雙慧眼涩金,識別本質,以便抓住問題的本質暇仲,一舉擊破難題步做;教會學生剝繭抽絲,化整為零奈附,各個擊破全度!

研究的目的還在傳達給學生數(shù)學學習的方法——轉化和類比:化未知為已知,類比已知得結論斥滤。

更要讓學生體會解題策略:化整為零将鸵,各個擊破勉盅。把一個難題分解為幾個熟悉的小問題,用自己腦子里儲存的數(shù)學模型來各個擊破顶掉,使問題得以解決草娜。

總體思想:以不變應萬變,轉化條件痒筒,化繁為簡宰闰,去偽存真!

數(shù)學最大的魅力不僅在做題簿透,還在于探索和研究移袍!

讓我們做一束光,照亮學生數(shù)學思維的空間萎战,明媚學生一顆熱愛數(shù)學的心咐容!


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