廣東省梅州市豐順縣豐良中學(xué) 何彩萍
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容的精髓,是對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),是建立數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決數(shù)學(xué)問題的指導(dǎo)思想,而作為中學(xué)幾何,很多初學(xué)者都不能很好地根據(jù)題目的條件進(jìn)行猜想,證明。但如果能巧用數(shù)學(xué)思想方法,則做起題目來(lái)能游刃有余。
本文結(jié)合課堂實(shí)例,說(shuō)明了轉(zhuǎn)化思想、整體思想、方程思想、變換思想等數(shù)學(xué)思想方法在中的巧用。
轉(zhuǎn)化思想就是把“陌生”的問題轉(zhuǎn)化為“熟悉”的問題,把“抽象”的問題轉(zhuǎn)化為“具體”的問題,把“復(fù)雜”的問題轉(zhuǎn)化為“簡(jiǎn)單”的問題,如將四邊形的問題轉(zhuǎn)化為三角形的問題,將梯形的問題轉(zhuǎn)化為三角形和平行四邊形的問題來(lái)處理。
例1 如圖1:已知等腰梯形ABCD中,AD‖BC,∠B=600,AD=4,BC=10,求等腰梯形的周長(zhǎng)。
質(zhì)疑啟思:
(1)如何求等腰梯形的周長(zhǎng)?
(2)由AD‖BC,再加一個(gè)什么條件便可構(gòu)造一個(gè)平行四邊形?
(3)∠B=600在圖中有何作用?
(4)能否把AB,DC的邊轉(zhuǎn)化為其他同等的邊?
合作探究:
(1)學(xué)生通過討論可知要求等腰梯形的周長(zhǎng),除了知AD、BC長(zhǎng)度,還要知道AB、DC的長(zhǎng)。
(2)由AD‖BC條件,要構(gòu)造平行四邊形,可以作 DC‖AE,此時(shí)等腰梯形ABCD便轉(zhuǎn)化為熟悉的等腰三角形和平行四邊形。
(3)由∠B=600,可得等腰三角形ABE是等邊三角形。
(4)因?yàn)槿切蜛BE是等邊三角形,所以三角形ABE三條邊相等,而AB、DC的長(zhǎng)度便可轉(zhuǎn)化為BE的長(zhǎng)。而要求BE的長(zhǎng)便可根據(jù)平行四邊形條件AD=EC,BE=BC –EC=BC-AD=10-4=6得到。
解析:求等腰梯形的周長(zhǎng),則應(yīng)求出AB、CD兩腰的長(zhǎng),但根據(jù)已知條件我們不能直接求出,那么可以把等腰梯形轉(zhuǎn)化成一個(gè)平行四邊形和一個(gè)三角形來(lái)求。如圖2,過點(diǎn)A作AE∥DC。則四邊形AECD是平行四邊形,所以EC=AD,從而可求出BE。又因?yàn)锳E=DC=AB,∠B=60°所以△ABE是等邊三角形。所以AB=BE,從而求出梯形ABCD的周長(zhǎng)。
解:如圖2:過點(diǎn)A作AE∥DC
因?yàn)?AD∥BC
所以四邊形AECD是平行四邊形
所以EC=AD,BE=BC-EC=BCAD=10-4=6
又因?yàn)锳E=DC=AB,∠B=60°
所以△ABE是等邊三角形
所以AB=BE=CD=6
所以梯形ABCD的周長(zhǎng)為:
AB+BC+CD+AD=6+10+6+4=26
轉(zhuǎn)化思想,是幾何中最常用的一種思想方法。通過思維的轉(zhuǎn)化,能提高學(xué)生的思維品質(zhì)。教學(xué)中利用轉(zhuǎn)化思想加以滲透,能使得學(xué)生在解決問題的過程中理解和掌握新知識(shí),提高解決問題的能力。
整體思想就是根據(jù)問題的整體結(jié)構(gòu)特征,把一組圖形視為一個(gè)整體去觀察、分析、研究問題的一種方法,這種思想在解決與四邊形相關(guān)的面積時(shí)常用到。
例2:(2009,廣西桂林)如圖3:在平行四邊形ABCD 中,AC、BD為對(duì)角線,BC=6,BC邊是的高為4,則陰影部分的面積為( ) A 3 B 6 C 12 D 24
分析:根據(jù)已知條件,我們求陰影部分面積,只能將陰影部分面積看成一個(gè)整體。即把每一個(gè)陰影部分的三角形都有一個(gè)與它相對(duì)應(yīng)的全等的空白的三角形,所以整個(gè)陰影部分的面積為平行四邊形面積的一半:6×4÷2=12,所以選C
所謂方程思想,就是從問題的數(shù)量關(guān)系入手,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將問題中的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程,然后通過方程使問題得到解決。
例如,如圖4,在矩形ABCD中,AB=12,BC=16,將矩形ABCD沿 CE折疊后,使點(diǎn)D恰好落在對(duì)角線AC上的點(diǎn)F處。求EF的長(zhǎng)。
解析:要求出EF的長(zhǎng)度,可根據(jù)矩形的性質(zhì)及折疊特征,把EF放在直角三角形AEF中,根據(jù)勾股定理,由EF2+AF2=AE2可得到EF的長(zhǎng)度,
此時(shí)設(shè)EF=x,則:
EF=ED=x,CF=CD=12,
AC==20
所以AF=AC-FC=20-12=8
在直角三角形AFE中EF2+AF2=AE2
即x 2+82=(16- x)2
解得x =6即EF=6
幾何變換思想是解決幾何證明問題及幾何計(jì)算中廣泛應(yīng)用,從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)考慮,使原來(lái)靜止的圖形動(dòng)起來(lái),許多幾何問題的已知和結(jié)論之間相互聯(lián)系看起來(lái)不是很密切,但通過變換、平移、旋轉(zhuǎn)等方法來(lái)構(gòu)造,把圖形進(jìn)行運(yùn)動(dòng),其中某些部分移到新的位置,使原來(lái)聯(lián)系不密切的圖形在新的位置產(chǎn)生聯(lián)系,從而使問題得到解決。