安徽省宣城市郞溪縣實驗初級中學 程 斌
平面圖形的變換主要包括圖形的平移、軸對稱、旋轉(zhuǎn)以及位似,針對各種變換形式,都有其各自的特性,學生通過這些變換特性可以快速解決較為復雜的數(shù)學問題。
針對圖形變換的形式和內(nèi)容,教師在實際教學過程中,應不斷向?qū)W生滲透基礎知識,進一步強化學生對過往知識的記憶,使學生更容易接受新的數(shù)學知識。此外,在設置題型時必須具有新意,在啟發(fā)學生解題思維的同時,也激發(fā)學生的解題興趣。
比如,教師可以準備一張矩形紙片,如圖所示,引出圖形變換的題型。
首先將△ABE沿BE翻折,使點A落在對角線BD上的M點,將△CDF沿DF翻折,使點C落在對角線BD上的N點。
(1)求證:四邊形BFDE是平行四邊形;
(2)若四邊形BFDE是菱形,AB=2,求菱形BFDE的面積。
【解題思路】(1)根據(jù)四邊形ABCD是矩形和折疊的性質(zhì)可得EB∥DF,DE∥BF,根據(jù)平行四邊形判定推出即可。(2)求出∠ABE=30°,根據(jù)直角三角形性質(zhì)求出AE、BE,再根據(jù)菱形的面積計算即可求出答案。
【解題過程】(1)∵四邊形ABCD是矩形,∴∠A=∠C=90°,AB=CD,AB∥CD, ∴ ∠ABD=∠CDB, ∴ ∠EBD=∠FDB,∴EB∥DF,∵ED∥BF,∴四邊形BFDE為平行四邊形。(2)∵四邊形BFDE為菱形,∴BE=ED,∠EBD=∠FBD=∠ABE,∵四邊形ABCD是矩形,∴AD=BC,∠ABC=90°,∴∠ABE=30°,∵∠A=90°,AB=2,∴AE=2tan30°∴菱形BFDE的面積為
【解題結(jié)論】與三角形、四邊形有關的折疊問題屬于圖形對稱問題,通過對幾何圖形的一次或多次對折,幾何圖形不斷發(fā)生變換,進而由圖形的變換過程推理出圖形的位置關系與數(shù)量關系。
近年來,中考試卷當中出現(xiàn)大量的位似題型,學生在遇到這樣的題型往往不知所措,不知從何處著手,因此,在中考第一輪復習中,教師應該根據(jù)學生實際,引入具有代表性的一些位似題型,以此充實學生的知識體系使其對圖形變換的基礎概念以及引申內(nèi)容有一個深入了解,為迎接中考做好充足的準備。
比如:直線y=x+1與x軸交于點A,與y軸交于點B,△BOC與△B'O'C'是以點A為位似中心的位似圖形,且相似比為1∶3,求解點B的對應點B'的坐標?
【本題考點】位似變換以及一次函數(shù)圖像上點的坐標特征。
【解題分析】首先解得點A和點B的坐標,再利用位似變換可得結(jié)果。
【解題步驟】∵直線y=x+1與x軸交于點A,與y軸交于點B,令x=0可得y=1;令y=0可得x=-2,∴點A和點B的坐標分別為(-2,0),(0,1)?!摺鰾OC與△B'O'C'是以點A為位似中心的位似圖形,且相似比為1∶3,∴O'B'=3,AO'=6,∴B'的坐標為(-8,-3)或(4,3),所以答案為:(-8,-3)或(4,3)。
通過上面的題型可以看出位似題型的靈活性,學生在掌握位似基本概念的同時,必須掌握一次函數(shù)以及圖像的性質(zhì),從圖像中找到相對應的數(shù)學關系,這樣對解題大有幫助。
圖形變換題型實際上就是一個靈活變式的過程,因此數(shù)學教師在教學時應結(jié)合圖形變換原理,改變傳統(tǒng)的教學觀念,“以變制變、以活激活”。比如針對中心對稱圖形,教師通過查找出原圖的關鍵點,抓住連接對稱點的線段都要經(jīng)過對稱中心的特性,輕松畫出對稱點,再彼此相連,就形成了中心對稱圖形。在這一過程中,教師應找到圖形中的不變量,即圖形位置發(fā)生改變,而圖形的形狀與大小都沒有發(fā)生變化。采用變式教學的方法往往會收到舉一反三的效果。
數(shù)學教師在教學過程中常常針對各種幾何形狀,將圖形變換的方法傳授給學生,這種直接灌輸知識點的方法無益于學生更好地接受圖形變換原理,在解題時,也無法運用靈活的解題思路得出答案。因此,教師在設計圖形變換的題型時,除了探尋問題本質(zhì)時,也應正確引導學生對問題進行細致思考,不可生搬硬套。學生通過觀察與聯(lián)想,形成自己的認知經(jīng)驗?!皥D形的變換”設計在中考前的復習階段至關重要,它不僅能夠幫助學生以飽滿的熱情和豐富的知識備戰(zhàn)中考,而且也能夠形成一個較為完善的數(shù)學知識體系,使知識體系中的每一個知識板塊有機聯(lián)系到一起,這樣不但可以夯實數(shù)學知識基礎,做到心中有教材,還可以進一步提升學生復習興趣,跟上教師的教學節(jié)奏,助力每一個學生在中考當中考出優(yōu)異的成績。
抓住圖形變換本質(zhì),變換視角追根溯源的復習方法,使學生對圖形變換的題型不再恐懼,在為中考做好充足準備的前提下,也能為今后的求學生涯奠定堅實的基礎。學生只有靈活掌握圖形變換原理,端正復習心態(tài),對初中階段學過的知識點進行認真細致梳理,才能在中考當中取得好的成績。