李玉榮
[摘要] 本文對一道折疊問題在《寧靜致遠 另辟蹊徑》一文的基礎上進行直接、有效的再解,感悟“通法”的解題價值,培養(yǎng)學生的多元思維能力.
[關鍵詞] 折疊;周長:解題;思維
題目?搖 如圖1所示,現(xiàn)有一張邊長為4的正方形紙片ABCD,點E,F(xiàn)分別在AB,DC上,將正方形紙片沿EF折疊,使點B落在點M處,點C落在點N處,MN交DC于點P,隨著落點M在AD邊上取遍所有的位置(點M不與A,D重合),試求△PDM的周長.
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《中學數(shù)學》(初中版)2013年第7期朱記松老師的文章《寧靜致遠,另辟蹊徑》給出了這個折疊問題的三種解法,其中解法1、2并不新鮮,源于下面兩道中考題及其標準答案(限于篇幅,答案略).
題1(2010江蘇徐州)如圖2所示,將邊長為4 cm的正方形紙片ABCD沿EF折疊(點E,F(xiàn)分別在邊AB,CD上),使點B落在AD邊上的點M處,點C落在點N處,MN與CD交于點P, 連結EP.
(1)如圖3所示,若M為AD的中點,則:
①△AEM的周長=______?搖cm;
②求證:EP=AE+DP.
(2)隨著落點M在AD邊上取遍所有的位置(點M不與A,D重合),△PDM的周長是否發(fā)生變化?請說明理由.
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題2(2012山東德州)如圖4所示,現(xiàn)有一張邊長為4的正方形紙片ABCD,點P為正方形AD邊上的一點(不與A,D重合),將正方形紙片折疊,使點B落在點P處,點C落在點G處,PG交DC于點H,折痕為EF,連結BP,BH.
(1)求證:∠APB=∠BPH.
(2)當點P在邊AD上移動時,△PDH的周長是否發(fā)生變化?證明你的結論.
(3)設AP的長為x,四邊形EFGP的面積為S,求出S與x的函數(shù)關系式. 試問:S是否存在最小值?若存在,求出這個最小值;若不存在,請說明理由.
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朱老師文中提供的解法3是解析法,似乎還用到高中的“斜率”知識,用解析法處理幾何難題一般比較簡潔,但朱老師的解法3冗長煩瑣,教師讀來也感覺疲憊,不耐心根本看不懂、想不到、算不出,可見,其教學參考價值不大,更談不上培養(yǎng)初中生的發(fā)散思維能力. 筆者對此題很感興趣,也曾有過研究,現(xiàn)將另兩種解法與讀者分享.
解法1?搖 如圖5所示,延長DC至點G,使CG=AM,連結BG,GM,顯然△BAM≌△BCG,所以BG=BM,∠AMB=∠CGB. 又因為∠AMB=∠MBC=∠BMN,所以∠BMN=∠CGB. 因為BG=BM,所以∠BGM=∠BMG. 所以∠PMG=∠PGM. 所以PM=PG,即PM=MA+CP. 所以△PDM的周長為PD+PM+DM=PD+MA+CP+DM=AD+CD=8.
解法2?搖 如圖6所示,延長DA至點G,使GM=PM,連結BG,因為∠GMB=∠MBC=∠BMP,MB=MB,所以△BMP≌△BMG. 所以BP=BG. 又BA=BC,所以Rt△BGA≌Rt△BPC. 所以GA=CP. 所以PM=MA+CP. 所以△PDM的周長為PD+PM+DM=PD+MA+CP+DM=AD+CD=8.
評注?搖 將正方形的一邊適當延長以構造全等三角形,是解決和正方形相關的幾何題常用的有效方法,以上兩種解法都很簡潔.
波利亞的名言:掌握數(shù)學就意味著善于解題. 在數(shù)學教學中,解題活動是最基本的活動形式;學習數(shù)學,關鍵之一是學會解題,解題教學是教師的基本功. 學生在數(shù)學學習上的成長主要是通過解題水平來體現(xiàn)的,《義務教育數(shù)學課程標準》(2011版)在第三學段(7~9年級)的“學段目標”中提出:經歷從不同角度尋求分析問題和解決問題的方法的過程,體驗解決問題方法的多樣性,掌握分析問題和解決問題的一些基本方法. 教師通過采擷典型中考題,多角度探索考題的不同解法,并且引導學生體會各種解法的特點和優(yōu)劣,深入挖掘考題的解題思路,發(fā)揮考題的最大效益,使之有效服務于教學,提高教學效率,促使學生積累良好的基本活動經驗,這才是教師真功夫的體現(xiàn).