近年來中考試題中開放性、創(chuàng)新性題目明顯增多,這些創(chuàng)新題對同學(xué)們的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)具有重要的意義?,F(xiàn)就梯形創(chuàng)新題舉例說明。
一、探索型
例1 如圖1,在梯形ABCD中,AD∥BC,BD=CD,AB<CD,且∠ABC為銳角,若AD=3,BC=11,E為BC上一點(diǎn)。
問:當(dāng)CE為何值時(shí),四邊形ABED是等腰梯形? 請說明理由。
分析 本題是一道條件型探索題, 要使四邊形ABED是等腰梯形,則只要滿足AB=DE即可。
解 當(dāng)CE=AD=3時(shí),四邊形ABED是等腰梯形。
理由如下:在BC上截取CE=AD,連結(jié)DE、AE,
∵ AD∥BC, ∴四邊形AECD是平行四邊形, ∴ AE=CD=BD。
∵ BE=11-3=8>3,即BE>AD, ∴ AB不平行于DE, ∴ 四邊形ABED是梯形。
∵ AE∥CD,CD=BD,∴ ∠AEB=∠C=∠DBC。
在△ABE和△DEB中,AE=DB,∠AEB=∠DBE ,BE=EB,∴ △ABE≌△DEB, 則AB=DE, 即四邊形ABED是等腰梯形。
二、開放型
例2閱讀下題和分析過程,并按要求進(jìn)行證明。
已知,四邊形ABCD中,AB=DC,AC=BD,AD≠BC。請說明四邊形ABCD是等腰梯形。
分析:因?yàn)锳B=DC,所以要說明四邊形ABCD是等腰梯形,只要說明四邊形ABCD是梯形即可。又因?yàn)锳D≠BC,故只需說明AD∥BC即可。要說明AD∥BC,現(xiàn)有圖2所示的四種添加輔助線的方法,請任意選擇其中兩種,對原題進(jìn)行說明。
解法1 由已知可得△ABC≌△DCB,∴ ∠ABC=∠DCB。
在圖2(1)中,作AE∥DC交BC于E。
∵ AE∥DC,∴ ∠AEB=∠DCE。
則∠ABC=∠AEB,即AB=AE。∵ AB=DC,∴ AE=DC。
∴四邊形AECD為平行四邊形,∴ AD∥BC。
又∵ AB=DC,AD≠BC,∴ 四邊形ABCD是等腰梯形。
解法2 在圖2(2)中,過A、D分別作BC的垂線交BC于E、F。
∵ ∠AEB=∠DFC,∠ABC=∠DCB,AB=DC,
∴ Rt△ABE≌Rt△DCF,則AE=DF。
∵ AE⊥BC,DF⊥BC,∴ AE∥DF。
則四邊形AEFD是平行四邊形,∴ AD∥BC。
又∵ AB=DC,AD≠BC,∴ 四邊形ABCD是等腰梯形。
至于圖2(3)、圖2(4)的證明,請同學(xué)們自己完成。
三、說理型
例3 把兩個(gè)全等的含30°、60°角的三角板ADE和三角板ABC如圖3所示放置,E、A、C三點(diǎn)在一條直線上,連結(jié)BD,取BD的中點(diǎn)M,連結(jié)ME、MC,試判斷△EMC的形狀,并說明理由。
分析 根據(jù)已知條件可知四邊形DECB是直角梯形,由于M是BD的中點(diǎn),若作梯形的中位線,可得MN=EC,這樣可得到△EMC為直角三角形,再根據(jù)EN=NC,可知△EMC為等腰直角三角形。
解 作MN//DE交CE于點(diǎn)N,
∵ M為DB的中點(diǎn),∴ MN=(DE+BC)。
又∵ DE=AC,EA=BC,∴ MN=(AE+AC)=EC,則△EMC為直角三角形,又EN=CN,MN⊥CE, EM=CM。∴ △EMC是等腰直角三角形。
四、設(shè)計(jì)型
例4 如圖4,有一塊梯形狀的農(nóng)田,現(xiàn)要平均分給兩個(gè)農(nóng)戶,試設(shè)計(jì)兩種方案,并給予合理的解釋。
分析 本題是一道方案設(shè)計(jì)型作圖題,也是一道開放型作圖題,作法不止一種。將梯形分割為兩部分的形狀不限。
方案1 設(shè)梯形的上、下底分別為a、b,高為h。如圖5,連結(jié)梯形的上、下底的中點(diǎn)E,F(xiàn)。
則S四邊形ABFE=S四邊形EFCD=。
方案2 如圖6,分別量出梯形的上、下底a、b的長, 在下底BC上截取BE=(a+b), 連結(jié)AE,
則S△ABE=S四邊形AECD=。