萬(wàn)飛
本章是在小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”知識(shí)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步探究,是初中幾何學(xué)習(xí)的入門(mén)知識(shí)。下面,我們以幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題為載體,借助數(shù)學(xué)思想方法的滲透,幫助同學(xué)們更好地攻克本章的幾個(gè)難點(diǎn)。
問(wèn)題一:與線段中點(diǎn)有關(guān)的分類(lèi)討論
例1 在一條直線上有A、B、C三個(gè)點(diǎn),M為AB的中點(diǎn),N為BC的中點(diǎn),若AB=a,BC=b,試用a、b的代數(shù)式表示MN的長(zhǎng)度。
【解析】因?yàn)轭}目沒(méi)有給出圖形,畫(huà)出線段AB后,點(diǎn)C的位置不明確,所以要分點(diǎn)C在線段AB上、點(diǎn)C在線段AB的延長(zhǎng)線上、點(diǎn)C在線段BA的延長(zhǎng)線上這三種情況進(jìn)行討論。
解:①如圖1,點(diǎn)C在線段AB上,MN=MB-NB=?(a-b)。
②如圖2,點(diǎn)C在AB的延長(zhǎng)線上,MN=MB+NB=?(a+b)。
③如圖3,點(diǎn)C在BA的延長(zhǎng)線上,MN=NB-MB=?(b-a)。
綜上:MN的長(zhǎng)度為?(a-b)或?(a+b)或?(b-a)。
問(wèn)題二:角度計(jì)算中的分類(lèi)討論
例2 已知∠AOB=60°,∠AOB=3∠AOC,射線OD平分∠BOC,求∠COD的度數(shù)。
【解析】本題同樣沒(méi)有給出圖形,因此不知道OC在∠AOB內(nèi)還是∠AOB外,所以需要分類(lèi)討論。
解:①如圖4,OC在∠AOB內(nèi),此時(shí),∠BOC=∠AOB-∠AOC=60°-20°=40°,所以∠COD=?∠BOC=20°。
②如圖5,OC在∠AOB外,此時(shí),∠BOC=∠AOB+∠AOC=60°+20°=80°,所以∠COD=?∠BOC=40°。
綜上:∠COD的度數(shù)為20°或40°。
在沒(méi)有給出圖形的題目中,一般會(huì)有多種情況,需要分類(lèi)討論。上面兩題可放在一起用類(lèi)比的思想進(jìn)行研究,難點(diǎn)在于怎樣準(zhǔn)確地畫(huà)出所有圖形。
問(wèn)題三:互余、互補(bǔ)概念辨析
例3 下列說(shuō)法中,哪些是正確的?請(qǐng)說(shuō)明理由。
(1)互余且相等的兩個(gè)角各是45°;
(2)一個(gè)角的余角一定小于這個(gè)角的補(bǔ)角;
(3)如果∠1+∠2=∠3,那么∠1的余角與∠2的余角的和等于∠3的余角;
(4)如果∠1+∠2=∠3,那么∠1的余角與∠2的余角的和等于∠3的補(bǔ)角。
【解析】(1)45°+45°=90°,正確;
(2)設(shè)這個(gè)角為α,則它的余角為90°-α,補(bǔ)角為180°-α,補(bǔ)角比余角大90°,正確;
(3)∠1的余角為90°-∠1,∠2的余角為90°-∠2,∠1的余角與∠2的余角之和為180°-∠1-∠2=180°-(∠1+∠2)=180°-∠3,錯(cuò)誤;
(4)由(3)的解析可知結(jié)論正確。
綜上:(1)(2)(4)正確。
互為余角、互為補(bǔ)角是指兩個(gè)角之間的數(shù)量關(guān)系,不涉及位置關(guān)系,所以只要借助數(shù)量關(guān)系判斷即可。緊扣定義還可以知道,1個(gè)角或超過(guò)2個(gè)角不存在互余或互補(bǔ)關(guān)系。
問(wèn)題四:時(shí)針、分針的夾角
例4 時(shí)鐘在9點(diǎn)20分時(shí),時(shí)針和分針的夾角為_(kāi)______°。
【解析】借助鐘的表面我們可以知道,分針每分鐘轉(zhuǎn)6°,時(shí)針每分鐘轉(zhuǎn)0.5°。9點(diǎn)時(shí),時(shí)針與分針的夾角為90°。20分鐘后,分針從數(shù)字12開(kāi)始轉(zhuǎn)了120°,時(shí)針從數(shù)字9開(kāi)始轉(zhuǎn)了10°。此題可借助圖形,利用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行研究。
解:9點(diǎn)時(shí),時(shí)針和分針的夾角為90°,到9點(diǎn)20分時(shí),分針轉(zhuǎn)了20×6°=120°,時(shí)針轉(zhuǎn)了20×0.5°=10°,此時(shí)它們的夾角為:360°-120°-90°+10°=160°。
華羅庚曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休?!彼裕诮鉀Q幾何問(wèn)題時(shí),我們一定要多思考、多畫(huà)圖,借助數(shù)形結(jié)合或分類(lèi)討論等思想方法,做到不漏解、不多解。
(作者單位:江蘇省無(wú)錫市高新區(qū)金橋外國(guó)語(yǔ)學(xué)校)