林春蓮
摘 要: 平行四邊形的性質(zhì)與運(yùn)用在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中具有非常重要的意義。本文以平行四邊形性質(zhì)的靈活運(yùn)用為研究重點(diǎn),首先對(duì)平行四邊形進(jìn)行了介紹,然后對(duì)平行四邊形性質(zhì)進(jìn)行了分析,最后對(duì)平行四邊形性質(zhì)的靈活應(yīng)用進(jìn)行了分析闡述,提出了加強(qiáng)平行四邊形靈活運(yùn)用的對(duì)策,之后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞: 平行四邊形 性質(zhì) 運(yùn)用分析
一、引言
平行四邊形是初中課程學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,在教材中,將平行四邊形定義為:在同一個(gè)平面內(nèi),兩組互相平行的線構(gòu)成的四邊形稱為平行四邊形。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生會(huì)了解到平行四邊形的性質(zhì),并且會(huì)應(yīng)用平行四邊形的性質(zhì)解決許多實(shí)際問題。對(duì)于學(xué)生來說,對(duì)平行四邊形性質(zhì)的充分利用,可以非常巧妙地解決相關(guān)的數(shù)學(xué)難題,所以平行四邊形性質(zhì)的科學(xué)應(yīng)用,可以有效提高學(xué)生數(shù)學(xué)水平,強(qiáng)化課堂數(shù)學(xué)教學(xué)效果。
二、平行四邊形性質(zhì)分析
1.性質(zhì)內(nèi)涵
不論從數(shù)學(xué)幾何圖形角度出發(fā)還是從日常生活出發(fā),平行四邊形都是最常見的圖形之一,其性質(zhì)內(nèi)涵包括以下內(nèi)容:第一,任何一個(gè)平行四邊形的對(duì)邊都是平行的,而且對(duì)邊線段長(zhǎng)度一樣,這是從平行四邊形的概念出發(fā)得出的結(jié)論,在實(shí)際解題過程中,不論是證明還是解答,都能夠派上大用場(chǎng),在證明時(shí)可以直接作為定理運(yùn)用。而且,從對(duì)立的角度出發(fā),在解題過程中,如果明確指出給出了一個(gè)平行四邊形,那么就可以斷定,這個(gè)四邊形的兩組對(duì)邊是平行的,而且彼此相等。第二,平行四邊形的兩組對(duì)角是相等的,在應(yīng)用過程中,如果給出了一個(gè)平行四邊形,那么可以斷定其對(duì)角相等。第三,當(dāng)平行四邊形的對(duì)角線相交時(shí),對(duì)角線被出現(xiàn)的交點(diǎn)平分。第四,平行四邊形為中心對(duì)稱圖形,其對(duì)稱中心為兩對(duì)角線的交點(diǎn),這就意味著,將平行四邊形繞著對(duì)稱中心轉(zhuǎn)上180°,那么會(huì)仍然保持原來的形狀,這一數(shù)學(xué)性質(zhì),在涉及有關(guān)數(shù)軸的題目時(shí),會(huì)發(fā)揮重要作用。
2.性質(zhì)要點(diǎn)分析
為了使學(xué)生對(duì)平行四邊形的性質(zhì)有全面了解,在進(jìn)行性質(zhì)的內(nèi)容學(xué)習(xí)之前,教師必須讓學(xué)生對(duì)平行四邊形的對(duì)邊及對(duì)角有正確的認(rèn)識(shí)。在講平行四邊形的概念時(shí),教師一定要向?qū)W生強(qiáng)調(diào),要想形成一個(gè)平行四邊形,必須滿足兩個(gè)條件,一個(gè)為必須是四邊形,另一個(gè)為兩組對(duì)邊分別平行,通過平行四邊形的定義可以判定一個(gè)幾何圖形是否是平行四邊形,當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)平行四邊形時(shí),又可以將概念中的條件作為平行四邊形的性質(zhì)。由于平行四邊形的對(duì)邊相互平行且相等,而且平行四邊形的對(duì)角相等,四邊形的內(nèi)角和為360°,由此可以得出,平行四邊形的相鄰的兩個(gè)角互補(bǔ),即在平行四邊形內(nèi),相鄰的兩個(gè)角相加為180°。由于兩條對(duì)角線相交之后,交點(diǎn)將對(duì)角線平分,經(jīng)過對(duì)比分析后,會(huì)發(fā)現(xiàn)平行四邊形的對(duì)角線將其分為兩個(gè)完全一樣的三角形,即全等三角形。還有,從平行四邊形為中心對(duì)稱圖形這一概念出發(fā),我們可以最終求得平行四邊形的面積為底乘高。由于平行四邊形具有上述性質(zhì),因此,在解決實(shí)際問題時(shí),為了將所遇到的問題明了化,需要根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)作輔助線,從而使問題迎刃而解。
三、平行四邊形性質(zhì)應(yīng)用分析
1.平行四邊形與三角形之間的轉(zhuǎn)化
在解題過程中,根據(jù)平行四邊形的自身性質(zhì),往往利用輔助線的方法,將平行四邊形與三角形進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,通過這種方式,將遇到的問題簡(jiǎn)化。具體做法是,畫出平行四邊形的對(duì)角線,根據(jù)性質(zhì),平行四邊形就變成了兩個(gè)全等三角形,然后根據(jù)三角形所具有的性質(zhì)進(jìn)行解題,這是平行四邊形性質(zhì)最常見的應(yīng)用方式之一。另外,在平行四邊形性質(zhì)的應(yīng)用過程中,可以通過作輔助線,建立等腰三角形或者等邊三角形,然后使所遇到的數(shù)學(xué)問題明朗化。在平行四邊形性質(zhì)應(yīng)用過程中,許多學(xué)生不會(huì)作輔助線,主要是其對(duì)平行四邊形的性質(zhì)沒有深刻的認(rèn)識(shí),不了解輔助線的作用,在作輔助線時(shí),無從下手。在應(yīng)用過程中,為了能夠充分發(fā)揮輔助線的作用,實(shí)現(xiàn)平行四邊形與三角形的轉(zhuǎn)化,教師可以讓學(xué)生從最簡(jiǎn)單的入手,當(dāng)遇到實(shí)際數(shù)學(xué)問題時(shí),如果無從下手,就連接平行四邊形的對(duì)角線,然后觀察會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果。也可以讓學(xué)生畫中位線,然后將平行四邊形問題轉(zhuǎn)化為三角形問題。在遇到實(shí)際問題時(shí),教師可以指導(dǎo)學(xué)生在平行四邊形中找出同位角、內(nèi)錯(cuò)角及同旁內(nèi)角,然后構(gòu)建三角形,根據(jù)已知條件,再加上三角形的轉(zhuǎn)化,得出更多的已知條件。通過這種方式,將復(fù)雜的平行四邊形問題簡(jiǎn)單化,使得學(xué)生的解題能力在解題過程中不斷得以提高。隨著應(yīng)用程度的不斷提高,在一次次解題過程中,學(xué)生對(duì)平行四邊形的性質(zhì)有深刻的認(rèn)識(shí),當(dāng)再次遇到平行四邊形的問題時(shí),一些學(xué)生則可以擺脫輔助線,直接利用平行四邊形的性質(zhì)進(jìn)行解題,從而實(shí)現(xiàn)其數(shù)學(xué)能力的升華。平行四邊形性質(zhì)的運(yùn)用,主要目的之一就是使學(xué)生在遇到平行四邊形的有關(guān)問題時(shí),可以簡(jiǎn)化計(jì)算,在論證題中,利用性質(zhì)得出更多的已知條件,進(jìn)而不斷接近問題的答案,在性質(zhì)運(yùn)用過程中,學(xué)生的邏輯思維能力也會(huì)得到相應(yīng)的提高。
例1:在平行四邊形EFGH中,I為EH上的點(diǎn),J為FG上的點(diǎn),三角形IGH和三角形JEF是等邊三角形,Q為對(duì)角線交點(diǎn),求證QH=QF.
證明過程:由已知條件,在平行四邊形EFGH中,IG=EJ,IG與EJ平行,所以角IGE=角GEJ,又因?yàn)橐阎獌蓚€(gè)三角形為等邊三角形,所以角HGI=角FEJ=60°,所以角HGE=角FEH,HG=IG=EJ=EF,又因?yàn)榻荋QG=角FQE,所以三角形HQG與三角形FQE全等,最終得出QH=QF.
在這個(gè)題目中,主要運(yùn)用了平行四邊形的性質(zhì),將其與三角形進(jìn)行轉(zhuǎn)換,最終使問題得以解決。
2.密切聯(lián)系實(shí)際生活,學(xué)會(huì)知識(shí)總結(jié)
為了不斷提高平行四邊形性質(zhì)的運(yùn)用程度,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的靈活運(yùn)用,學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí),要能夠?qū)⑵叫兴倪呅蔚男再|(zhì)與生活實(shí)際密切聯(lián)系。對(duì)于許多學(xué)生來說,數(shù)學(xué)非??菰餆o味,這就要求數(shù)學(xué)教師能夠?qū)?shí)際生活進(jìn)行挖掘,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在數(shù)學(xué)幾何學(xué)習(xí)中,很多學(xué)生對(duì)圖形的影子及拼湊有著濃厚的興趣。所以,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)平行四邊形性質(zhì)的靈活運(yùn)用,可以從影子和拼圖入手,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)平行四邊形性質(zhì)的理解及應(yīng)用能力。如涉及平行四邊形面積的相關(guān)計(jì)算,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)遇到的實(shí)際問題,制作一個(gè)簡(jiǎn)單的平行四邊形紙片,然后將一邊的角減下來,拼湊到另一邊,這樣,平行四邊形則變成了矩形,由于紙片的面積沒有變化,通過這種方式,得出面積。平行四邊形的會(huì)有很多種變化,主要是邊長(zhǎng)在變,但是不管怎么變,在確定其高時(shí),選擇任何一條對(duì)邊上的點(diǎn),這一點(diǎn)在另一邊直線上會(huì)有一個(gè)垂直倒影,而這條垂線段的長(zhǎng)度即為所求的高度。教師要鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的相關(guān)圖形,然后根據(jù)其性質(zhì),解釋其現(xiàn)實(shí)存在的價(jià)值,從而真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)平行四邊形性質(zhì)的靈活運(yùn)用,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)圖案,而且要讓學(xué)生明白,在這些圖案中,可以體現(xiàn)出平行四邊形的哪些性質(zhì)。當(dāng)學(xué)習(xí)了一段時(shí)間后,為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)平行四邊形性質(zhì)的靈活應(yīng)用,必須進(jìn)行知識(shí)總結(jié),總結(jié)的內(nèi)容包括,平行四邊形中常見的問題有哪些,最常用到的性質(zhì)是什么,當(dāng)遇到較難的題目時(shí),如何利用性質(zhì)作線,尋找解決問題的契機(jī)。通過積極總結(jié),學(xué)生能夠?qū)ζ叫兴倪呅蔚男再|(zhì)加以靈活運(yùn)用,不斷提高推理論證能力。
四、結(jié)語
平行四邊形作為數(shù)學(xué)幾何中的典型圖形,擁有很多性質(zhì),在實(shí)際解題過程中,為了能夠?qū)@些性質(zhì)進(jìn)行靈活運(yùn)用,必須學(xué)會(huì)通過輔助線實(shí)現(xiàn)平行四邊形與三角形之間的轉(zhuǎn)化,而且為了不斷擴(kuò)大平行四邊形性質(zhì)的應(yīng)用范圍,必須密切聯(lián)系生活實(shí)際,積極總結(jié),從而不斷提高學(xué)生的邏輯思維能力。
參考文獻(xiàn):
[1]劉世英.解題中向量的合理應(yīng)用[J].語數(shù)外學(xué)習(xí)(高中數(shù)學(xué)教學(xué)),2014(02).
[2]馬國(guó)祥,張浩杰.如何解決鐘表上的角度問題[J].高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2007(04).
[3]蔣明權(quán).有關(guān)角度問題的向量求法[J].中學(xué)生百科,2007(05).
[4]李有貴.巧用等邊三角形解角度問題[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2009(20).
[5]吳靜,冀永強(qiáng).平面圖形的對(duì)稱性與對(duì)稱變化群[J].延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013(06).