徐銀娣
摘 要:幾何證明題跟代數(shù)計(jì)算類(lèi)題目不同,代數(shù)計(jì)算類(lèi)題出的題型比較固定,考查的知識(shí)點(diǎn)也相對(duì)明確,所以容易總結(jié)出解題方法解題;而幾何證明題相當(dāng)靈活,不局限于固定的公式,它對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力要求比較高,需要通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊蚬P(guān)系和邏輯條件一步步銜接證明,最終得出所要證明的結(jié)論。
關(guān)鍵詞:幾何證明;方法技巧;思路;原理公式
幾何證明作為數(shù)學(xué)幾何學(xué)習(xí)內(nèi)容其中一項(xiàng)重點(diǎn)難點(diǎn),常常成為學(xué)生解題的絆腳石,面對(duì)點(diǎn)、線組成的圖形和各種前提條件,如何入手?怎樣證明?往往讓學(xué)生無(wú)從下手,其實(shí),幾何證明題并不難。著名的匈牙利數(shù)學(xué)家George Polya曾說(shuō)過(guò):“解題的成功要靠正確思路的選擇,要靠從可以接近它的方向去攻擊堡壘。為了辨別哪一條思路正確,哪一個(gè)方向可接近它,就要試探各種方向和思路。”這位偉大的數(shù)學(xué)家給了我們很大啟示,解決幾何證明題需要循序漸進(jìn),善于在探索證題過(guò)程中善于運(yùn)用不同的解題思路,最終找到解題方法與技巧。接下來(lái)就如何運(yùn)用不同思路解決幾何證明題提一些看法:
首先,我們需要積累不同的解題方法與技巧去解決不同類(lèi)型的題目,一般來(lái)說(shuō),推薦以下三種常用思維來(lái)打開(kāi)解題思路:
一、正向思維
顧名思義,面對(duì)一些直接可以通過(guò)套用公式定理或給出的已知條件就能輕而易舉地證出的題目,可以直接運(yùn)用正向思維去推理證明。例如:
如圖1,點(diǎn)E在AB上,AC=AD,∠CAB=∠DAB,求證△ACE≌△ADE。
由已知條件中可知,根據(jù)“SAS”可輕松證明△ACB≌△ADB,△ACE≌△ADE。
二、逆向思維
這種思維比較獨(dú)特,需要從相反方向?qū)で蠼鉀Q思路??梢韵燃僭O(shè)證明結(jié)論成立,往回推理結(jié)論成立后將會(huì)有什么條件成立,再通過(guò)論證條件成立的可能性,倒推證明結(jié)論的正確。運(yùn)用逆向思維的好處是能通過(guò)讓學(xué)生從不同的角度、不同的方向思索問(wèn)題,尋找解題方法,最終拓寬學(xué)生的解題思路。這種逆向思維在初中數(shù)學(xué)是一種不可或缺的思維方法,尤其在證明題中體現(xiàn)得更加重要。比如:
已知,如圖2,∠BEO=∠BDC,BE=CD.求證:∠1=∠2。
想證明∠1=∠2,可考慮證明△AOE≌△AOD或△AOB≌△AOC,由條件不難發(fā)現(xiàn)前者有∠ADO=∠AEO,AO=AO,后者有∠C=∠B,AO=AO,二者具備的條件一樣,很難判斷出哪一個(gè)更好,因此,必須進(jìn)一步分析條件,不難發(fā)現(xiàn)△BOE≌△COD,從而得出OB=OC,OE=OD,但這兩個(gè)條件加進(jìn)去之后,又不難發(fā)現(xiàn)兩組待證的全等三角形所滿(mǎn)足的條件都是“SSA”,而它不能判定兩個(gè)三角形全等,因此還須進(jìn)一步掌握條件,BD=CE,不難發(fā)現(xiàn)△ABD≌△ACE,這樣便有AD=AE,AB=AC。于是兩組待證的全等三角形均可由“SSS”證明。通過(guò)以上證題思路可以看出,面對(duì)這種類(lèi)型的題目,我們可以先假設(shè)求證成立,從題目的問(wèn)題向條件一步步往回推理,然后求證目的條件成立與否,最后從這一過(guò)程中推導(dǎo)出證明結(jié)論成立,即運(yùn)用逆向思維推理達(dá)到求證的目的。
三、正逆結(jié)合
如何面對(duì)難以從結(jié)論分析出思路的題目,我們可以結(jié)合結(jié)論和已知條件認(rèn)真分析,一般幾何證明題中,所給的每一個(gè)已知條件都是解題過(guò)程中要用到的,所以可以從已知條件中尋找思路。比如:
已知,如圖3,在△ABC中,AD是角的平分線,EF垂直平分AD交AD與E,交BC的延長(zhǎng)線與F,求證:∠B=∠CAF。
∠B和∠CAF不在同一個(gè)三角形內(nèi),而且這兩個(gè)角所在的兩個(gè)三角形也不全等,因此要考慮與這兩個(gè)角有關(guān)的角。由EF是AD的垂直平分線,可知FD=FA,∴∠FDA=∠FAD。而∠FAD=∠FAC+∠DAC,∠ADF是△ABD的外角,則∠ADF=∠B+∠BAD。又由AD是角的角平分線,則可知∠BAD=∠DAC,因此,問(wèn)題得證。從這個(gè)例子可知,在證題過(guò)程中,當(dāng)要證的兩個(gè)角關(guān)系不明顯時(shí),把它們轉(zhuǎn)化為有聯(lián)系的角,這是逆向思維,然后觀察這兩個(gè)有聯(lián)系的角,再?gòu)暮?jiǎn)單的正向思維就可以輕松地得以證明結(jié)論。
當(dāng)然,學(xué)會(huì)了解題方法技巧只是邁出解決問(wèn)題的第一步,熟練運(yùn)用和記憶一些常見(jiàn)原理才是解決幾何證明題的關(guān)鍵所在。熟記一些我們?cè)诮忸}過(guò)程中直接運(yùn)用的原理公式:角平分線的定義、勾股定理等;對(duì)于比較特殊的圖形如全等三角形三邊相等、等腰三角形兩腰相等、直角三角形兩邊垂直等圖形也需要信手拈來(lái)。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:廣東省惠州市博羅橫河中學(xué))endprint