一组正方形试题的共性

来源 :中学数学杂志(初中版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxp520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  随着课标教材的逐步使用,中考中与直线形相关的证明探索类题目日渐增多,在日常教学中,有必要对其相关变化规律作以研究.本文就一组正方形试题的共性作些探讨.
  如图1,AE⊥BE于E,AD⊥DC于D,BC⊥DC于C,D、E、C三点在一条直线上,则△ADE∽△ECB,若附加上条件AD=EC或DE=CB或AE=EB,则有△ADE≌△ECB.
  接下来,我们将图1中的△BEC沿直线CD向左平移使C、E两点重合得图2,取BF与AC的交点为G,则有△ADC∽△FGC∽△FCB∽△CGB.若附加上条件AD=FC或DC=CB或AC=FB,则有△ADC≌△FCB.
  这两种图形常见于与三角形全等和相似有关的题目之中,其中相关结论的考查应用频繁出现在我们的视野里.由于正方形的四个角为直角可以提供线段之间的垂直条件,四条边相等又可以提供线段相等的条件,所以正方形能很好地作为上述图形条件的显示载体,可以将三角形的全等和相似知识糅合进来,这就是本文所要描述的共性特点.那么,又如何以正方形为载体,把上述共性融进不同的题目之中呢?下面通过几道具体实例的解答点评予以说明.
  图3例1 如图3,正方形ABCD的边长为4cm,点P是BC边上不与点B、C重合的任意一点,连结AP,过点P作PQ⊥AP交DC于点Q,设BP的长为xcm,CQ的长为ycm.
  ⑴求点P在BC上运动的过程中y的最大值;
  
  点评 此题由正方形条件提供了AB⊥BC、DC⊥BC,得出结论△ABP∽△PCQ成立所需的条件,接下来应用相似三角形产生的相似比即可建立起y与x之间的二次函数关系式,结构并不复杂,是文首知识的简单体现,表现出推陈出新的特点,以变化的形态有机的将几何与代数结合起来.
  例2 如图4,在正方形ABCD中,点E、F分别为边BC、CD的中点,AF、DE相交于点G,则可得结论:①AF=DE,②AF⊥DE.(不需要证明)
  (1)如图5,若点E、F不是正方形ABCD的边BC、CD的中点,但满足CE=DF.则上面的结论①、②是否仍然成立?(请直接回答“成立”或“不成立”)
  (2)如图6,若点E、F分别在正方形ABCD的边CB的延长线和DC的延长线上,且CE=DF,此时上面的结论①、②是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
  (3)如图7,在(2)的基础上,连结AE和EF,若点M、N、P、Q分别为AE、EF、FD、AD的中点,请判断四边形MNPQ是“矩形、菱形、正方形、等腰梯形”中的哪一种?并写出证明过程.
  简解 ⑴成立.
  ⑵成立.
  证△ADF≌△DCE,得∠AFD=∠DEC,AF=DE.又∠DEC+∠CDE=90°,
  所以∠AFD+∠CDE=90°,
  所以∠FGD=90°,即AF⊥DE.
  ⑶正方形.
  证明:由三角形的中位线定理知MQ∥ED,MQ=12ED;NP∥ED,NP=12ED;MN∥AF,MN=12AF.所以MQ平行且等于NP,
  所以四边形MNPQ是平行四边形.
  又由AF=ED得MQ=MN,所以平行四边形MNPQ是菱形.又AF⊥DE,结合平行直线最终可证得∠QMN=90°.所以菱形MNPQ是正方形.
  点评 在本题图4中,以正方形的形态提供了条件AD=CD和DF=CE,而将AF⊥DE作为结论予以探讨,和文首知识相比具有互逆思考的特点,体现出文首所叙知识的通性、通法的地位,具有丰富的变化内涵.接下来,运用特殊与一般的思想在⑴、⑵两问中将本题图4中的条件一般化,让学生分析其中的共性,探求其中不变的数学结论,富有层次感.至第⑶问,又设置出探究中点四边形的问题,将变化推到一个新的高度.从而较好地体现出分析问题要按照由浅入深、由简单到复杂的步骤去进行的思考特点,同时又展示出如何在变化中寻求共性的探究思考解决问题的模式.
  例3 已知:如图8,在正方形ABCD中,AD=12,点E是边CD上的动点(点E不与端点C、D重合),AE的垂直平分线FP分别交AD、AE、BC于点F、H、G,交AB的延长线于点P.
  ⑴设DE=m(0  
  点评 从左侧看此例图形,会发现其中蕴含有文首图2那样的基本图形.待过点G作GM⊥AD于M后,借助由正方形提供的AD=AB=GM,就可证得△GFM≌△AED,据此再把条件放进由全等三角形和相似三角形得出的相等线段和相似比中,就可一直转化思考下去.此例综合程度要比前两例高些,思考起来需要学生不只是简单地对文首基本图形结论作以了解即可,而要能对在其上覆盖一层“外衣”后的形貌有较强的辨析能力,教师在教学中应着重渗透和牵连呈现的也在这方面.
  以上所选例题都是课改实验区的中考试题,我们可从中感受到问题解决过程中所蕴涵的知识原始生成状态以及日常数学教学中的通性、通法的体现,启示教师要将最基础的知识和最基本的技能有条理地渗透下去,于此基础上方可求新、求异.
  作者简介:谢勇,1978年5月生,中学二级教师. 参与湖北省中小学校长协会科研课题"中学生心理健康调查分析"及湖北省教育科学"十一五"规划课题"当代中学生学习特点和学习方式研究"课题的研究. 近年来在《中学数学教育》、《中小学教学研究》、《中学生数学》等期刊报纸上发表多篇教育教学论文.
  
  “本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
其他文献
中考数学试题是命题者精雕细琢的产品,有些题目看上去平淡无奇,但仔细品味起来,真有点越品越“美”的之感.其解法之多, 涵盖知识面之广,又可拓展变换,能衍生出许多新题,使其成为探究的重点.这对增强创新意识、提升了创新思维能力起着重要的作用.下面对淄博市2009 年中等学校招生考试数学试题A卷第22题作进一步的思考.  题目 如图1,两个同心圆的圆心是O,大圆的半径为13,小圆的半径为5,AD是大圆的直
新一轮课程改革如强劲春风给中小学课堂带来了新的生机,过去机械的程式化课堂正逐渐被摒弃,一种新的“让课堂焕发生命活力”的生命课堂随之生成课堂教学不再仅是教师的“预设”,更多的是学生生命智慧的灵动和生成灵活的“预设”缔造了“生成” 的美丽;智慧、灵活的适时“生成”,充分显示出“预设”的灵活智慧的数学课堂呼唤着教师备课的机动和上课的灵活,呼唤着让“预设”在“生成”中“活”起来    1 让“预设”的数学
2009年连云港的数学中考压袖题是一道考查学生学习能力的好题。它在近期数学杂志上的“曝光率”较高,不少优秀文章中都出现此题,并做了一些精彩点评。
从2004年各地进入新课程背景下中考命题的实践以来,图像信息题以其直观形象的表现形式和丰富的内涵在中考中备受青睐. 这类问题大多以选择题或填空题面孔出现,重点考查学生对图形和隐含信息间的互译能力以及利用各种数学思想解决问题的能力.在实际操作中学生常因为不能准确把握图像信息特征,从而导致求解“失策”.本文拟从近几年各地中考数学题出发,谈谈这类问题解决的主要策略.    1 测量法    以实际情境图
北师大版七年级数学教材上册第192页问题解决中的第2题是这样的:  一个自行车队进行训练,训练时所有队员都以35千米/时的速度前进.突然,1号队员以45千米/时的速度独自行进,行进10千米后掉转车头,仍以45千米/时的速度往回骑,直到与其他队员会合.1号队员从离队开始到与队员重新会合,经过了多少时间?  这道习题安排在第五章“能追上小明吗”这一节之中,由于深入研究这道习题不仅可以培养学生的个别思维
第五届美国邀请赛有一试题是:如图1示,正方形S1、S2内接于直角△ABC,如果S1的面积是441,S2的面积是440,求:AC+BC  在解题中笔者获得下面的数学信息:  CD=AC×BCAC+BC.    将以上任意的一定理放在未知定理构造过程的人前都是较难解决的问题,因为他们往往都会依靠常规几何证题思维证明,这恰恰是思维受阻的因素,定理的证明用代数方法解决更妙,限于篇幅仅证定理3证明了定理3,
“创新是一个民族的灵魂”,中考试题中体现的创新意识和实践能力,为教与学提供了正确的导向,而深刻理解并把握中考试题中所孕藏着的信息,并在教与学中创造性地加以发挥与延伸,才能有效地提高教学质量和学生的综合素质. 随着新课标的实施,以分式问题为背景的新题型独占鳌头,始终成为中考中的一个亮点. 因此,近几年中考试题在这方面做了许多尝试.出现了许多匠心独运的好试题. 翻阅近几年全国各省市中考试卷,就如同徜徉
概率是新课程标准中的新增内容,也是近年中考的一大热点它与现实生活联系密切,主要是考查学生利用概率知识来解决现实问题的能力,如彩票中奖、硬币投掷、迷信行骗等问题,从理论上来说明某些事情发生的可能性大小概率题型也从当初较“含蓄”变得越来越“外向”,创新好题不断涌现,令人赏心悦目    1 外表新颖    图1例1 (2006年福州)如图1,一个小球从A点沿制定的轨道下落,在每个交叉口都有向左或向右两种