☉安徽省太湖縣晉熙中學(xué) 朱記松
題目 如圖1所示,將邊長(zhǎng)為4cm的正方形ABCD沿EF折疊,點(diǎn)E、F分別在邊AB、CD上,使B點(diǎn)落在邊AD上的M處,點(diǎn)C落在點(diǎn)N處,MN與CD交于點(diǎn)P,隨著落點(diǎn)M在AD邊上取遍所有的位置(點(diǎn)M不與A、D重合),試求△MPD的周長(zhǎng).
現(xiàn)象:個(gè)別學(xué)生假設(shè)M為AD的中點(diǎn),從而得出結(jié)論.大部分同學(xué)連接BM、BP,作BQ⊥MP于Q點(diǎn),在證明△ABM≌Rt△QBM時(shí)卡殼.
原因分析:該問(wèn)題是由“如圖2所示,點(diǎn)E、F為正方形ABCD邊BC、CD上的點(diǎn),∠EAF=45°,求證:EF=BE+DF”改編而成的.因此,在解題過(guò)程中,可以運(yùn)用已經(jīng)積累的解題經(jīng)驗(yàn),找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而求解[1].
圖1
圖2
圖3
[問(wèn)題解決]
1.常規(guī)解法
順著文[1]提供的思路,解答如下.
解:連接BM、BP,過(guò)點(diǎn)B作BQ⊥MN于Q,如圖3所示.由折疊性質(zhì)可知,∠ABC=∠EMN=90°,且BE=EM,則∠EBM=∠EMB.設(shè)∠ABM=α,則∠AMB=∠PMB=90°-α.
在Rt△ABM與Rt△QBM中,因?yàn)椤螦=∠MQB,∠AMB=∠QMB,BM=MB,所以△ABM≌△QBM.
故AM=QM,AB=BQ.由HL可證PQ=PC,所以l△MDP=8cm.
這里要說(shuō)的是,若答題者的解題經(jīng)驗(yàn)不夠豐富,或洞察能力不夠敏銳,因未發(fā)現(xiàn)MP=AM+CP而不能正確地添加相關(guān)的輔助線時(shí),這個(gè)問(wèn)題還能求解嗎?
經(jīng)觀察,圖1中含有正方形,軸對(duì)稱圖形和相似三角形,具有很強(qiáng)的綜合性.而這些圖形所具有的性質(zhì)與所要解決的問(wèn)題之間的聯(lián)系應(yīng)該是解題的落腳點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn).因此,筆者嘗試從不同的角度進(jìn)行思考,發(fā)現(xiàn)本題還有另外兩種解題思路,現(xiàn)簡(jiǎn)述如下.
2.相似法
由折疊性質(zhì)可知BE=EM,∠EBC=∠EMP=90°,易證△AEM∽△DMP.
解:設(shè)AM=a,AE=b,則MD=4-a,EB=EM=4-b.
又由勾股定理得(4-b)2=a2+b2,即a2=16-8b,所以l△MDP=8cm.
點(diǎn)評(píng):通過(guò)觀察,發(fā)現(xiàn)圖中存在著相似的直角三角形,因此不難聯(lián)想到相似三角形的性質(zhì)(相似三角形的周長(zhǎng)之比等于相似比)及等比性質(zhì)進(jìn)行解法探究.反思上述求解,思路清晰,過(guò)程簡(jiǎn)單,運(yùn)算量小,能有效地克服文[1]中所提到的定勢(shì)思維對(duì)解題的束縛,利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng).
3.解析法
解:建立如圖4所示的平面坐標(biāo)系,連接BM,CN,BM交EF于Q點(diǎn).
圖4
因點(diǎn)M不與點(diǎn)D重合,故m1=4舍去,
點(diǎn)評(píng):連接BM、CN,由軸對(duì)稱可知OM∥CN,那么它們的斜率相等.如果能建立恰當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,用方程表示出直線BM、CN,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,是否會(huì)有奇跡出現(xiàn)?于是產(chǎn)生了運(yùn)用解析法求解的念想.不可否認(rèn),解析法在本題的解答中,運(yùn)算量大,過(guò)程最復(fù)雜,可以說(shuō)不是首選,而是沒(méi)有法子的法子(其實(shí)解析法在解決函數(shù)與幾何綜合問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)揮著積極的作用).但筆者認(rèn)為,該方法的選用對(duì)鍛煉學(xué)生的意志,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、良好的解題習(xí)慣等所起的作用不可低估.
1.沈志勇.傾聽(tīng)中教精彩,感悟中學(xué)扎實(shí)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下半月),2013(3).