融合數(shù)學(xué)之本,運(yùn)籌帷幄之中
徐菊萍
“三角形”是初中數(shù)學(xué)“空間與圖形”中最基本也是最核心的內(nèi)容.知識(shí)點(diǎn)非常多,考查形式也多樣化,既可獨(dú)立成題,又常融入四邊形、圓、函數(shù)等知識(shí),以綜合題的形式出現(xiàn).要對(duì)三角形的知識(shí)融會(huì)貫通,我們可以從以下五個(gè)方面來(lái)串聯(lián).
例1(2016·黃石)如圖1所示,線(xiàn)段AC的垂直平分線(xiàn)交線(xiàn)段AB于點(diǎn)D,∠A=50°,則∠BDC=().
圖1
A.50°B.100°C.120°D.130°
【解析】已知線(xiàn)段AC的垂直平分線(xiàn)交線(xiàn)段AB于點(diǎn)D,根據(jù)線(xiàn)段垂直平分線(xiàn)的性質(zhì)可得AD=DC,由等腰三角形的性質(zhì)可得∠A=∠DCA= 50°,進(jìn)而根據(jù)三角形外角的性質(zhì)可得∠BDC=∠A+∠DCA=100°,故答案選B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查線(xiàn)段垂直平分線(xiàn)的性質(zhì)、三角形外角的性質(zhì).不少同學(xué)通過(guò)內(nèi)角和先求∠ADC=80°,再用鄰補(bǔ)角求∠BDC,雖然也能求出答案,但不是捷徑,要尋求最佳途徑,需熟練掌握相關(guān)性質(zhì),并能靈活運(yùn)用.
例2(2016·廣州)如圖2,已知△ABC,AB=10,AC=8,BC=6,DE是AC的垂直平分線(xiàn),DE交AB于D,連接CD,CD=().
圖2
A.3B.4C.4.8D.5
【解析】已知AB=10,AC=8,BC=6,根據(jù)勾股定理的逆定理可判定△ABC為直角三角形,又因DE為AC邊的中垂線(xiàn),可得DE⊥AC,AE= CE=4,所以DE為△ABC的中位線(xiàn),即可得DE為BC的一半,值為3,再根據(jù)勾股定理求出CD=5,故答案選D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查勾股定理及其逆定理、中位線(xiàn)定理、中垂線(xiàn)的性質(zhì).要熟練掌握三角形的高、中線(xiàn)、角平分線(xiàn)、中位線(xiàn)、中垂線(xiàn)的重要性質(zhì),尤其要注意與中點(diǎn)有關(guān)的幾條線(xiàn)的區(qū)別和聯(lián)系.
變式:(2016·達(dá)州)如圖3,在△ABC中,BF平分∠ABC,AF⊥BF于點(diǎn)F,D為AB的中點(diǎn),連接DF延長(zhǎng)交AC于點(diǎn)E.若AB=10,BC=16,則線(xiàn)段EF的長(zhǎng)為().
圖3
A.2B.3C.4D.5
【解析】已知AF⊥BF,AB=10,D為AB中點(diǎn),根據(jù)直角三角形斜邊上中線(xiàn)是斜邊的一半,可得DF=12AB=AD=BD=5,且∠ABF=∠BFD,又因BF平分∠ABC,可得∠CBF=∠DFB,即DE∥BC,可判定△ADE∽△ABC,根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例或者中位線(xiàn)的性質(zhì),可得DE=8,所以EF=DE-DF=8-5=3,答案選B.
【點(diǎn)評(píng)】當(dāng)中點(diǎn)出現(xiàn)在直角三角形斜邊上時(shí),就要聯(lián)想到直角三角形斜邊上的中線(xiàn)的性質(zhì),結(jié)合相似得到三角形中位線(xiàn),很好地將三角形的重要線(xiàn)段整合在一起.
例3(2016·鄂州)如圖4,AB=6,O是AB的中點(diǎn),直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)O,∠1=120°,P是直線(xiàn)l上一點(diǎn).當(dāng)△APB為直角三角形時(shí),AP=.
圖4
【解析】直角三角形是有一個(gè)角為直角的三角形,當(dāng)△APB為直角三角形,則每個(gè)頂點(diǎn)所在的角都有可能為直角,確定P點(diǎn)在直線(xiàn)l上的位置是解決本題的關(guān)鍵.
要使△APB為直角三角形,我們就聯(lián)想到以AB為直徑的外接圓,但AB也有可能為直角邊,所以要分類(lèi)討論.我們將滿(mǎn)足條件的P逐一畫(huà)在圖上.如圖5,P1,P2在以O(shè)為圓心的外接圓上,P3,P4在⊙O的切線(xiàn)上,再根據(jù)題目的已知條件逐一解答即可.故本題分以下3類(lèi)情況討論:
圖5
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了外接圓、切線(xiàn)、直角三角形的判定、勾股定理、三角函數(shù)、分類(lèi)討論思想.本題難度雖然不大,但容易遺漏,要注意分類(lèi)討論思想的運(yùn)用.四種情況中,有兩種情況的結(jié)果相同.
例4(2016·懷化)等腰三角形的兩邊長(zhǎng)分別為4cm和8cm,則它的周長(zhǎng)為().
A.16cmB.17cm
C.20cmD.16cm或20cm
【解析】等腰三角形是有兩條邊相等的三角形,相等的兩邊可以是4cm或是8cm,故需要分類(lèi)討論.分腰長(zhǎng)為4cm或腰長(zhǎng)為8cm兩種情況:當(dāng)腰長(zhǎng)是4cm時(shí),則三角形的三邊是4cm,4cm,8cm,因?yàn)?cm+4cm=8cm不滿(mǎn)足三角形的三邊關(guān)系,所以此種情況應(yīng)舍去;當(dāng)腰長(zhǎng)是8cm時(shí),三角形的三邊是8cm,8cm,4cm,三角形的周長(zhǎng)是20cm.故答案選C.
【點(diǎn)評(píng)】本題容易出錯(cuò)的地方在于,一是忘了分類(lèi)討論,漏掉情況;二是分類(lèi)討論后忘了用隱含的三角形三邊關(guān)系來(lái)驗(yàn)證是否能構(gòu)成三角形.熟練運(yùn)用等腰三角形的性質(zhì)和三角形三邊關(guān)系是解題關(guān)鍵.
例5(2016·永州)如圖6,點(diǎn)D,E分別在線(xiàn)段AB,AC上,CD與BE相交于O點(diǎn),已知AB=AC,現(xiàn)添加以下的哪個(gè)條件仍不能判定△ABE≌△ACD().
圖6
A.∠B=∠CB.AD=AE
C.BD=CED.BE=CD
【解析】已知AB=AC,∠A為公共角,選項(xiàng)A,添加∠B=∠C,根據(jù)“ASA”即可證明△ABE≌△ACD;選項(xiàng)B,添加AD=AE,根據(jù)“SAS”即可證明△ABE≌△ACD;選項(xiàng)C,添加BD=CE,由等量關(guān)系可得AD=AE,根據(jù)“SAS”即可證明△ABE≌△ACD;選項(xiàng)D,添加BE=CD,因?yàn)椤癝SA”不能證明△ABE≌△ACD,所以此選項(xiàng)不能作為添加的條件,故答案選D.
【點(diǎn)評(píng)】全等三角形的判定方法中,尤其要小心兩邊一角對(duì)應(yīng)相等時(shí),如那對(duì)角不是夾角,是不能證明兩個(gè)三角形全等的.但是特別的,在直角三角形中,兩邊一角中的那對(duì)相等的角可以不是夾角,此時(shí)用直角三角形特有的“HL“可以證明兩個(gè)三角形全等,需要我們好好辨析.
例6(2016·新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán))如圖7,在△ABC中,D、E分別是AB、AC的中點(diǎn),下列說(shuō)法中不正確的是().
圖7
【解析】已知D、E分別是AB、AC的中點(diǎn),根據(jù)中位線(xiàn)的性質(zhì)定理得到DE∥BC,DE=,再根據(jù)平行線(xiàn)分線(xiàn)段成比例定理可得,所以△ADE∽△ABC,再由相似三角形的性質(zhì)可得以A,B,C正確,D錯(cuò)誤,故答案選D.
【點(diǎn)評(píng)】相似三角形的判定及性質(zhì)靈活運(yùn)用,尤其要注意相似三角形的對(duì)應(yīng)邊的比、周長(zhǎng)比都等于相似比,而面積比是相似比的平方,本題選項(xiàng)D就是錯(cuò)在面積比還是等于相似比.
圖形的平移、翻折、旋轉(zhuǎn)三種運(yùn)動(dòng)變換只改變圖形的位置,不改變圖形的形狀、大小,即運(yùn)動(dòng)前后的兩個(gè)圖形全等,因此我們把這三種變換稱(chēng)為全等變換.全等變換的圖形,變換前后對(duì)應(yīng)線(xiàn)段、對(duì)應(yīng)角分別對(duì)應(yīng)相等.我們還要掌握平移、旋轉(zhuǎn)、翻折的特征,諸如平移的方向、距離,旋轉(zhuǎn)的方向、旋轉(zhuǎn)角等,熟悉概念和對(duì)應(yīng)關(guān)系是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵.
例7(2016·新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán))如圖8所示,將一個(gè)含30°角的直角三角板ABC繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),使得點(diǎn)B,A,C′在同一條直線(xiàn)上,則三角板ABC旋轉(zhuǎn)的角度是().角就是旋轉(zhuǎn)角,可得旋轉(zhuǎn)角是∠CAC′=180°-30°=150°,故答案選D.
圖8
【點(diǎn)評(píng)】本題要分清邊角的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并理解旋轉(zhuǎn)角的概念,切勿將∠CAB′看成旋轉(zhuǎn)角.
我們不難發(fā)現(xiàn),在各地中考中,“三角形”是必考內(nèi)容,難度系數(shù)有大有小,覆蓋面也非常廣,既注重基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查,又有基本思想的滲透、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的感悟,體現(xiàn)對(duì)大家動(dòng)手能力、空間想象能力、創(chuàng)新意識(shí)的考查,因此,我們既要融會(huì)貫通地將這部分專(zhuān)題中的知識(shí)點(diǎn)整合在一起,由面到線(xiàn)再到點(diǎn)逐步細(xì)化、豐富,并能用好幾何語(yǔ)言、圖形語(yǔ)言、文字語(yǔ)言三種語(yǔ)言,學(xué)會(huì)以基本思想為引領(lǐng),靈活運(yùn)用本專(zhuān)題相關(guān)知識(shí)、技能,更有效地解決相關(guān)問(wèn)題.在復(fù)習(xí)備考中,我們要觀(guān)察更仔細(xì),下筆多分析、多創(chuàng)新,不斷提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),才能游刃有余地迎戰(zhàn)中考.
(作者單位:南京師范大學(xué)附屬蘇州石湖中學(xué))
A.60°B.90°C.120°D.150°
【解析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)角的定義,兩對(duì)應(yīng)邊的夾