在平時(shí)的教學(xué)中,我們應(yīng)該多對(duì)已有的例題或習(xí)題進(jìn)行系列改變,使一題變成多題,讓靜態(tài)的圖形動(dòng)起來,這有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。在變化過程中,用到的數(shù)學(xué)知識(shí)與方法是不變的,這有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),從而提高學(xué)習(xí)的效率。下面是我在一節(jié)習(xí)題課上的一些實(shí)際做法,結(jié)合這節(jié)課談?wù)勛约旱男牡皿w會(huì)。
試題:已知:(如圖1),直線AB∥CD,求證:∠BPD=∠B+∠D
分析:要證一個(gè)角等于兩個(gè)角的和通常是把兩個(gè)角轉(zhuǎn)化到一個(gè)角上或把一個(gè)角分成兩個(gè)角,利用平行線的性質(zhì)或三角形的知識(shí)加以解決。
解法1:(如圖2)
過點(diǎn)P作EF∥AB,∴∠B=∠BPF
∵AB∥CD,∴EF∥CD,∴∠D=∠FPD
∵∠BPD=∠BPF+∠FPD
∴∠BPD=∠B+∠D
解法2:(如圖3)
延長BP交CD于點(diǎn)E,則∠BPD=∠PED+∠D
∵AB∥CD,∴∠B=∠PED
∴∠BPD=∠B+∠D
不管是解法1還是解法2,構(gòu)造輔助線的目的都是為了用上AB∥CD,當(dāng)然解法2還用了“三角形的一個(gè)外角等于和它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和”這個(gè)定理。
變式一:已知:(如圖1),∠BPD=∠B+∠D,求證:直線AB∥CD
(提示:輔助線的做法同上)
變式一是把試題當(dāng)中的條件和結(jié)論互換。
變式二:已知:(如圖4),直線AB∥CD,如果點(diǎn)P在BD的另一側(cè),∠BPD,∠B,∠D之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由。(用幾何畫板拖動(dòng)點(diǎn)P在平面內(nèi)移動(dòng),學(xué)生觀察并思考各種位置時(shí)三個(gè)角之間的關(guān)系)
(∠BPD+∠B+∠D=360°)
提示:過點(diǎn)P作EF∥AB,利用平行線的性質(zhì)得到結(jié)論。
變式三:已知:(如圖5),直線AB∥CD,如果點(diǎn)P在AB的上面,∠BPD,∠B,∠D之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由。
(∠D=∠BPD+∠B)
提示:易證∠BED=∠B+∠BPD,∠BED=∠D,∴∠D=∠BPD+∠B
變式2與變式3是在直線AB∥CD不變的情況下讓點(diǎn)P動(dòng)起來得到的不同圖形。
變式四:已知:(如圖6),直線AB、AD相交于點(diǎn)A,∠BPD,∠A,∠B,∠D之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由。
(∠BPD=∠A+∠B+∠D)
方法1:(如圖7)
連接AP并延長到E,∵∠BPE=∠B+∠BAP,∠DPE=∠D+∠DAP
∴∠BPD=∠A+∠B+∠D
方法2:(如圖8)
延長BP交AD于點(diǎn)E,則∠BPD=∠PED+∠D,∠PED=∠A+∠B
∴∠BPD=∠A+∠B+∠D
不管是方法1還是方法2,構(gòu)造輔助線的目的都是為了構(gòu)造三角形利用“三角形的一個(gè)外角等于和它不相鄰兩個(gè)內(nèi)角的和”這個(gè)定理來解決問題。
變式五:當(dāng)點(diǎn)P在BD的另一側(cè)(如圖9),結(jié)論是什么?
(結(jié)論:∠BPD+∠A+∠B+∠D=360°)
變式六:當(dāng)點(diǎn)P在AB,AD的上方或下方(如圖10),結(jié)論是什么?
(圖10的結(jié)論:∠BPD+∠B=∠A+∠D)
變式4、變式5與變式6是把直線AB∥CD的條件變成直線AB與直線CD相交于點(diǎn)A,隨著點(diǎn)P的變化,圖形也發(fā)生相應(yīng)的變化。
變式七:已知:(如圖11),直線AB、AD相交于點(diǎn)M,∠BPD,∠M,∠B,∠D之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由。
(∠B+∠D=∠BPD+∠M)
提示:連接PM,則∠B=∠BPM+∠BMP
∠D=∠DPM+∠DMP,∴∠B+∠D=∠BPD+∠M
變式7是直線AB與直線CD在點(diǎn)P的右側(cè)相交于點(diǎn)M,其他不變形成的圖形。
練習(xí):已知:(如圖12),把一張三角形紙片ABC沿DE折疊,點(diǎn)A落在四邊形BCED的內(nèi)部。你能找出∠A,∠1,∠2三者之間的關(guān)系嗎?請(qǐng)給出證明。
∠1+∠2=2∠A
證明:延長BD,CE交于點(diǎn)A′,連接AA′
∵∠1是△ADA′的外角,∴∠1=∠DAA′+∠DA′A
∵∠2是△AEA′的外角,∴∠2=∠EAA′+∠EA′A,
∴∠1+∠2=∠A+∠A′,又∵∠A=∠A′,∴∠1+∠2=2∠A
在平時(shí)的教學(xué)中,如果能對(duì)一個(gè)普通的數(shù)學(xué)題進(jìn)行一題多變,從變中總結(jié)解題方法,從變中發(fā)現(xiàn)解題規(guī)律,從變中發(fā)現(xiàn)“不變”,必將使人受益匪淺。這樣也有助于培養(yǎng)學(xué)生各方面的技能,特別是自主探索、創(chuàng)新思維的能力。同時(shí)也能將知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化,從而體會(huì)出“數(shù)學(xué)美”。
編輯 趙飛飛