許娜
【摘要】雖然平面幾何一直在初、高中數(shù)學(xué)知識中占有很重要的位置,也深刻地改變了學(xué)生思考的方式,但是在實際課堂上和指導(dǎo)學(xué)生解題的方式中,教師大多都是使用較為傳統(tǒng)的順向思路的方式指導(dǎo)學(xué)生,而極少使用和學(xué)習(xí)逆向思維,如數(shù)學(xué)里面反證法的講解就在逐漸地淡化.但往往在復(fù)雜的數(shù)學(xué)求解問題時,如果人們從逆向思考開始,就能夠發(fā)現(xiàn)一種別樣的方法.這不但可以更精妙地處理數(shù)字上的許多現(xiàn)象,對于學(xué)生的邏輯思維的提升開發(fā)也將產(chǎn)生非常大的影響.
【關(guān)鍵詞】平面幾何;勾股定理;逆向思維
1 平面幾何相關(guān)公式中的逆向思維能力
例1 如圖1、圖2所示為直角三角形,求b、c的長度.
此題目的為勾股定理的運用,主要考查學(xué)生通過合理的逆向思維,對數(shù)學(xué)公式進(jìn)行變形,使學(xué)生解題變得更加簡單.
解 (1)b=12;(2)c=10.
分析 (1)因為由勾股定理可知a2+b2=c2,
所以b=12.
(2)由勾股定理可知a2+b2=c2,
所以c=10.
2 平面幾何相關(guān)定理中的逆向思維能力
例2 請給出原命題“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”的逆命題,并證明.
解 原命題的逆命題是“如果一個三角形一邊上的中線等于這條邊的一半,那么這個三角形是直角三角形”.
證明如下 如圖3.
所以AD=CD=BD,
因為AD=BD,所以∠ABD=∠A,
因為CD=BD,所以∠CBD=∠C,
又因為∠ABD+∠CBD+∠A+∠C=180°,
所以2(∠ABD+∠CBD)=180°,
所以∠ABD+∠CBD=90°,
所以∠ABC=90°,
所以△ABC是直角三角形.
通過勾股定理和逆定理的學(xué)習(xí),我們可以了解原命題和逆命題之間的轉(zhuǎn)化,其根本就是運用了逆向思維的原理.而初中數(shù)學(xué)中的反證法其實質(zhì)也恰恰就是對逆向思維的合理運用,它可以很巧妙地證明數(shù)學(xué)中很多我們很難證明的命題.
3 平面幾何相關(guān)實際問題中的逆向思維能力
例3 圖4是公路上一涵洞入口的平面直角坐標(biāo)示意圖,點A和D、點B和E分別關(guān)于y軸對稱,涵洞的弧頂部分BCE可看作拋物線,最高點C離路面AD的距離為8m,點B離路面AD的距離為6m,涵洞寬AD為16m.
(1)求涵洞頂部BCE對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)現(xiàn)有一輛寬為4m貨車在裝載貨物后,貨物頂部離路面高為7m,請說明此貨車能否安全通過這個涵洞?
解 (1)由已知OA=OD=8m,OC=8m,AB=6m.
故C(0,8),B(-8,6).
設(shè)拋物線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=ax2+8,
將B點坐標(biāo)代入,得6=a(-8)2+8,
(2)假設(shè)這輛貨車能在從涵洞正中行駛,則其最右邊到y(tǒng)軸的距離為2m,如圖4.
設(shè)拋物線上橫坐標(biāo)為2的點為F,過點F作FF1丄AD于點F1,
由于此題涵洞不僅限制寬度,還限制高度,所以對于貨車是否能通過涵洞,我們可以打破常規(guī)思路,按以下方法思考.
思路一 根據(jù)此貨車的高度,求出在此高度下涵洞的寬度,即把高度帶入y中,若求出x的值在數(shù)軸上的寬度大于貨車的寬度,那么貨車就可以安全通過,反之就不能通過.
思路二 根據(jù)貨車的寬度,求出在此寬度下涵洞的高度,如果求出的高度大于貨車的高度,就可以安全通過.
因此解決本題時,我們不僅帶著問題回到題目中,還巧用了題目中的兩個量.所以我們在解答題目時,要多做一些逆向的考慮,打破原有的常規(guī)思路,不是從已知去找尋未知,而是要帶著未知找尋已知.這樣學(xué)生的思路就不會變得單一,思維也會更加靈活.
4 結(jié)語
逆向邏輯思維是數(shù)學(xué)教育思維中最關(guān)鍵的思維能力一種,而平面幾何中反逆邏輯思維的訓(xùn)練也必不可少,而逆向邏輯思維對于平面幾何的教學(xué)也具有非常關(guān)鍵的意義,二者是相互促進(jìn)的.
學(xué)生的初中階段是智力水平發(fā)展的重要階段,因此在平時的數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,我們應(yīng)該重視對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng),注重學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展,而不是注重應(yīng)試教育.隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展,逆向思維的作用也將逐漸得到重視,運用也將越來越廣泛.
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