關(guān)樹毅
摘 要:一題多解問題能夠開闊學(xué)生的思路,提高學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)知識的能力。而數(shù)學(xué)中以幾何習(xí)題的一題多解最為常見。初中幾何教學(xué)中,學(xué)生的能力培養(yǎng)是教學(xué)中的首要任務(wù)之一。在能力培養(yǎng)工作中,“一題多解”能力,占據(jù)幾何教學(xué)能力培養(yǎng)的大部分比重。基于此本文舉例說明了三個幾何問題的一題多解,就此談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
關(guān)鍵詞:初中;幾何問題;一題多解
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,要求使學(xué)生經(jīng)歷站在不同角度,探索分析和解決問題的方法這一重要過程。使學(xué)生能夠體驗到解決問題的多樣性方式,能夠掌握分析及解決問題的基本技巧和方法。一道優(yōu)秀的幾何試題往往可以從不同的知識層面考査學(xué)生運用所學(xué)知識分析并解決問題的能力。一題多解能夠從不同的角度啟發(fā)學(xué)生獲得解決問題的思路,當(dāng)然多解要立足知識的交匯點,思路的發(fā)生整合點進行訓(xùn)練、注意度的調(diào)控。
1幾何定理推導(dǎo)中的“一題多解”
應(yīng)用定理解決問題是數(shù)學(xué)解題中的重要組成部分,但往往學(xué)生只注重定理的結(jié)論,而忽略定理的推導(dǎo)證明。下面給出證明三角形中位線定理的多種證明推導(dǎo)方法。
例1.在△ABC中,D、E分別是AB、AC的中點。求證:DE//BC且DE=0.5BC
證法1:由條件易得AD/AB=AE/AC=0.5,而∠A=∠A
∴△ADE~△ABC
∴DE/BC=AD/AB=0.5 ∠ADE=∠ABC
∴DE=0.5BC DE//BC
原命題得證
評注:此證法簡單利用相似的方法,不作輔助線,證法簡潔。
證法2:如圖1-1,連結(jié)BE、CD交于點0
∵D、E分別是AB、AC的中點
∴點0是△ABC重心
∴OD/OC=OE/OB=0.5
∵∠EOD=∠BOC
∴△EOD~△BOC
∴DE/BC=OD/OC=0.5∠OED=∠OBC
∴DE=0.5BC DE//BC
原命題得證
評注:此法利用三角形重心性質(zhì)和相似的方法,證法簡練。
證法3:如圖1-1,連結(jié)BE、CD
∵D是AB中點
∴CD是△ABC的中線
∴S△BCD=0.5S△ABC
同理S△BCE=0.5S△ABC,S△ABE=0.5S△ABC,S△BDE=0.5S△ABE
∴S△BCD=S△BCE S△BDE=0.5S△BCE
∵△BCD和△BCE有相同底邊BC
∴△BCD和△BCE同底BC邊上的高相等
∴DE//BC
∴△BDE邊DE上的高和△BCE邊BC上的高相等
∵S△BDE=0.5S△BCE
∴DE=0.5BC
原命題得證
評注:此證法利用三角形面積的等量關(guān)系和平行線的性質(zhì)證明,證法簡約、別具一格。
當(dāng)然,三角形中位線定理的證明不拘于以上三種方法,也可構(gòu)建直角坐標(biāo)系,利用斜率以及點與點之間的距離等證明。以上三種證法簡潔而精煉,體現(xiàn)了學(xué)生獨立思考、積極探索的證精神,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,同時也展示了學(xué)生的創(chuàng)新性和開拓力?!耙活}多解”對學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)具有顯著的提高效果。
2幾何計算中的“一題多解”
例2.如圖1,在△ABC中,D是AC邊上一點,AD∶DC=1∶2,E是BD的中點,AE的延長線交BC于F,求BF∶FC的值。
2.1運用平行線分線段成比例的性質(zhì)
解法1如圖2,過D作DM//AF交BC于M,由E是BD的中點,易證BF=FM,而CM∶FM=CD∶AD=2∶1,得到CM=2FM=2BF,于是得到BF∶FC=1∶3。
2.2添加輔助線,構(gòu)造相似三角形,運用相似三角形的性質(zhì)
解法2如圖3,由于AD∶DC=1∶2,且AD、DC又在同一直線上,從而考慮從點A或點D出發(fā)添加平行線構(gòu)造相似三角形,然后應(yīng)用相似三角形的性質(zhì)求解。
過A作AG//BC交BD的延長線于G,則△AGD~△CBD,△AGE~△FBE,從而AG∶CB=AD∶DC=GD∶BD=1∶2,AG∶FB=GE∶BE=2∶1,推出AG=2BF,AG=1/2CB,從而求得BF∶CB=1∶4,于是求出BF∶FC=1:3。
2.3利用三角形的面積比求解
因為等底等高的兩個三角形面積相等,同高的兩個三角形面積的比等于底的比,同底的兩個三角形面積的比等于高的比。所以此題還可以從面積比入手,尋求解法。
解法3如圖4,連結(jié)CE,分別作BP⊥AF交于P,CQ⊥AF于Q,易證△BFP~△CFQ,于是BF∶FC=BP∶CQ,因為△ABE與△ACE有同底AE,所以S△ADA∶S△ACE=BP∶CQ=BF∶FC,又因△ABE與△ADE等底同高,所以S△ABE=S△ADE,于是有S△ADE∶S△ACE=BF∶FC。又△ADE與△ACE同高,所以S△ADE∶S△ACE=AD∶AC=1∶3,于是得到BF∶FC=1∶3。
由于數(shù)學(xué)題往往存在著幾種不同的解法,所以在解題時,可以嘗試改換其它思路,尋找除了已有的解法以外,是否還有其它解法,并可以進而比較這些解法的繁簡,從中選擇最佳解法,若能長期堅持這樣做,必定會開闊思路,提高解題能力。
3結(jié)束語
幾何證明題千變?nèi)f化,因此在做題時要善于觀察、思考,從不同角度分析問題,力求靈活駕馭所學(xué)知識。遇到一個問題,通過多種途徑給出多種解法,稱為一題多解,這對提高自己對不同題目的分析、應(yīng)變能力很有幫助。
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