□陳德前
識(shí)別幾何圖形“六要”
□陳德前
初學(xué)平面幾何,學(xué)會(huì)識(shí)別幾何圖形是一項(xiàng)基本功.許多初學(xué)幾何者往往對(duì)識(shí)別幾何圖形不夠重視,從而影響到整個(gè)平面幾何的學(xué)習(xí).那么,怎樣學(xué)會(huì)識(shí)別平面幾何圖形呢?
如圖1,從和的角度來(lái)看,兩條線段合起來(lái)就是整條線段,即有AC=AB+BC;從差的角度來(lái)看,AB或BC是兩條線段的差,從而有AB=AC-BC,BC=AC-AB.
圖1
同一個(gè)圖形,從不同的角度來(lái)看,則會(huì)得到不同的結(jié)論,如圖2就可以有若干種不同的說(shuō)法.
圖2
例如,它表明:
1.直線AB經(jīng)過(guò)點(diǎn)O;
2.點(diǎn)B在射線OA的反向延長(zhǎng)線上;
3.∠AOB是以點(diǎn)O為頂點(diǎn),OA、OB為邊的一個(gè)平角;
4.A、O、B三點(diǎn)在一條直線上.
如圖3,若把點(diǎn)Q看“活”,易知它扮演了不同的角色:
圖3
1.點(diǎn)Q在線段PR上,常稱為線段PR的內(nèi)分點(diǎn)(同樣稱P點(diǎn)或R點(diǎn)分別為線段QR和線段PQ的外分點(diǎn));
2.特殊情況下,當(dāng)PQ=QR時(shí),點(diǎn)Q是線段PR的中點(diǎn);
3.當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)P或點(diǎn)R重合時(shí),點(diǎn)Q又可以看作線段PR的端點(diǎn).
有些圖形比較復(fù)雜,學(xué)會(huì)按順序識(shí)別圖形,可以避免重復(fù)或遺漏.如圖4,直線l上有多少條線段?以A為頂點(diǎn)的角有幾個(gè)?圖中的三角形有幾個(gè)?
圖4
遇到這類(lèi)問(wèn)題,可按照從左到右的順序去識(shí)別:(1)以B點(diǎn)為左端點(diǎn)的線段有3條,以C點(diǎn)為左端點(diǎn)的線段有2條,以D點(diǎn)為左端點(diǎn)的線段有1條,故共有6條線段;(2)按逆時(shí)針?lè)较?,以射線AB為始邊的角有3個(gè),以射線AC為始邊的角有2個(gè),以射線AD為始邊的角有1個(gè),這樣以A為頂點(diǎn)的角有6個(gè);(3)以線段A為一邊的三角形有3個(gè),以線段A為一邊的三角形有2個(gè),以線段A為一邊的三角形有1個(gè),這樣圖中的三角形有6個(gè).
如果按照從右到左的順序去識(shí)別,同樣可以得到上述結(jié)論,同學(xué)們不妨試一試.可見(jiàn)順序識(shí)圖法是解決幾何識(shí)圖問(wèn)題的有效方法之一同學(xué)們要切實(shí)掌握,靈活應(yīng)用.
幾何語(yǔ)言與代數(shù)語(yǔ)言有所不同,必須在開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)就加以注意做到準(zhǔn)確無(wú)誤.除了聽(tīng)老師敘述外,同學(xué)們?cè)诳磿?shū)時(shí)也應(yīng)特別注意要弄清每一句術(shù)語(yǔ)的含義,并有意識(shí)地加以應(yīng)用.例如,圖5中的兩個(gè)圖形,第(1)個(gè)圖形應(yīng)敘述為“延長(zhǎng)線段AB到C”,而第(2)個(gè)圖形應(yīng)敘述為“延長(zhǎng)線段BA到C”或“反向延長(zhǎng)線段AB到C”,其區(qū)別就在于是向哪一個(gè)方向延長(zhǎng)的,延長(zhǎng)AB就是由A到B的方向延長(zhǎng),而延長(zhǎng)BA則是由B到A的方向延長(zhǎng),顯然,兩者是“背道而馳”的.再如,圖6的兩個(gè)圖形,第(1)個(gè)圖形應(yīng)敘述為“兩條線段AB與CD互相平分于點(diǎn)O”,第(2)個(gè)圖形應(yīng)敘述為“線段AB被線段CD平分于點(diǎn)O”.它們表面上相近,都有“平分”二字,但實(shí)質(zhì)上有很大的差別,前者是互相平分,即A平分CD,CD也平分AB;而后者是CD平分AB,但AB沒(méi)有平分CD.因此,老師經(jīng)常要求同學(xué)們要看清題目(包括圖形),在平面幾何中,就是要細(xì)細(xì)體會(huì)每一句話,每一個(gè)詞的含義,注意幾何語(yǔ)言表達(dá)上的微小差別.
圖6
如圖7,“因?yàn)锳M=MB,所以M是線段AB的中點(diǎn)”;反之,“因?yàn)镸是線段AB的中點(diǎn),所以AM=MB”.同學(xué)們要學(xué)會(huì)應(yīng)用這種形式來(lái)說(shuō)理.
圖7
圖8
例1如圖8,點(diǎn)A、B、E、C、D在同一直線上,且AC=BD,E是BC的中點(diǎn),那么點(diǎn)E是AD的中點(diǎn)嗎?為什么?
分析:要說(shuō)明E是AD的中點(diǎn)(圖形位置),只要說(shuō)明AE=ED(等量關(guān)系)即可.
解:點(diǎn)E是AD的中點(diǎn).理由如下:因?yàn)辄c(diǎn)A、B、E、C、D在同一直線上,且AC=BD,所以AC-BC=BD-BC,即AB=CD.又因?yàn)镋是BC的中點(diǎn),所以BE=CE.所以AB+BE=CD+CE,即AE=ED,所以E是AD的中點(diǎn).
例2如圖9,已知∠BOC=2∠AOC,OD平分∠AOB,且∠COD=21°,求∠AOB的度數(shù).
圖9
°,則可列出方程求解.
我們要善于利用中點(diǎn)或角平分線的概念進(jìn)行圖形位置與度量關(guān)系的相互轉(zhuǎn)換,進(jìn)而去解決有關(guān)問(wèn)題,這是學(xué)習(xí)幾何的基本功,每一個(gè)同學(xué)都應(yīng)該練好這個(gè)基本功,才能順利通過(guò)幾何入門(mén)關(guān).