浙江省衢州市柯城區(qū)巨化中學(xué) 謝光和
初中數(shù)學(xué)知識(shí)較多,邏輯性較強(qiáng),一些學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難,教師在授課過(guò)程中一定要講究方法。全等三角形作為初中數(shù)學(xué)的重難點(diǎn)知識(shí),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和邏輯思維十分重要,數(shù)學(xué)教師在講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)要講究一定的策略,使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)能夠靈活運(yùn)用全等三角形解答一般題目,有效提高解題效率。
眾所周知,證明三角形全等的方法有五種基本的方法,也就是邊邊邊、邊角邊、角邊角、角角邊、直角邊斜邊,但是通常情況下,題目中的條件不能滿足這些基本條件,需要學(xué)生自己構(gòu)建,其中,翻折法是一種較為簡(jiǎn)單的證明三角形全等的方法之一。
例1:如圖1 所示,在等腰直角三角形ABC中,角C為直角,AC=BC,線段BD平分角CBA,問(wèn)直角邊BC與線段CD之和是否等于斜邊AB?
教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)已知條件“線段BD平分角CBA”,構(gòu)建點(diǎn)C在線段AB上的對(duì)稱點(diǎn)E,并得出BC=BE,然后利用“邊角邊”定理證明△BCD≌△BDE,進(jìn)而得出“CD=DE”和“∠DEB=90°”;然后再利用等腰直角三角形ABC,求得“∠A=45°”和“AE=DE”,進(jìn)而得出“AE=CD”,因此可證明“直角邊BC和線段CD 之和等于斜邊AB 的長(zhǎng)度”。教師在利用翻折法求證三角形全等時(shí),不僅要將如何使用翻折法講解給學(xué)生,還要教會(huì)他們懂得利用條件之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系提高解題效率。
正所謂“巧婦難為無(wú)米之炊”。在三角形全等證明過(guò)程中,如果缺少一個(gè)或者兩個(gè)條件,教師可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)構(gòu)造,通過(guò)簡(jiǎn)單地構(gòu)造,將題目變得簡(jiǎn)單、容易,進(jìn)而提高解題效率。
例2:如圖2 所示,在四邊形ABCD中,AB>AD,AC平分∠BAD,BC=CD,證明∠B+∠D=180°。
可以通過(guò)平移法構(gòu)造全等三角形,引導(dǎo)學(xué)生在線段AB上截取線段AE使得“AE=AD”,然后利用“邊角邊”定理證明“△ACD與△ACE全等”,進(jìn)而推斷出“CD=CE”和“∠D=∠AEC”,又因?yàn)椤癇C=CD”,得出“BC=CE”和“∠B=∠CEB”,又因?yàn)椤啊螦EC+∠CEB=180°”,得出“∠B+∠AEC=180°”。學(xué)生通過(guò)跟著教師通過(guò)構(gòu)造全等三角形,并利用全等三角形的條件解答出題目,能夠清晰地認(rèn)識(shí)到構(gòu)造法解題的重要性。
旋轉(zhuǎn)法是添加輔助線的一種方法,同樣也是中考考試內(nèi)容之一,教師要將解題精髓講解給學(xué)生,使之認(rèn)識(shí)到旋轉(zhuǎn)法證明三角形全等的優(yōu)勢(shì)所在。
例3:如圖3 所示,在正方形ABCD中,邊長(zhǎng)為4 厘米,一塊較大的直角三角板的頂點(diǎn)與點(diǎn)A重合,其中一條直角邊與正方形CD邊交于點(diǎn)F,BC邊的延長(zhǎng)線與另外一直角邊交于點(diǎn)E,求四邊形AECF的面積為多少。
教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖形中的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,然后找到全等三角形,并通過(guò)轉(zhuǎn)化求解四邊形面積。首先,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知條件“BC邊的延長(zhǎng)線與另外一直角邊交于點(diǎn)E”得出“∠ABE為直角”,再由正方形ABCD中“AB=AD”,使其明白只要再找到一個(gè)角或者一個(gè)邊相等就可以證明三角形全等,利用已知條件“直角三角形與正方形頂點(diǎn)重合于點(diǎn)A”,得出“∠EAB=∠DAF”,再利用“角邊角”即可得出“△EAB≌△FAD”,所以可以將△AEB旋轉(zhuǎn)到△ADF處,進(jìn)而得出四邊形AECF的面積就是正方形ABCD的面積。
倍長(zhǎng)中線法是常用的添加輔助線證明三角形全等的一種方法,主要指延長(zhǎng)底邊的中線,使得延長(zhǎng)部分和中線相等,包括直接倍長(zhǎng)和間接倍長(zhǎng)兩種情況,教師在講授此法證明三角形全等時(shí)可以結(jié)合中線性質(zhì),提高學(xué)生理解和應(yīng)用能力。
例4:“如圖4 所示,在△ABC中,AB=7 厘米,AC=5 厘米,AD是BC的中線,求2AD的取值范圍為多少?!笨梢岳帽堕L(zhǎng)中線法。既然題目中要求計(jì)算2 倍的中線長(zhǎng)度的取值范圍,教師不妨帶領(lǐng)學(xué)生自主延長(zhǎng)中線AD,如圖5 所示,使得AD等于DE,連接BE后得出“AE=2AD”,然后利用“邊角邊”證明“△ACD≌△EBD”,推斷出“AC=BE”,最終根據(jù)△ABE中“兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊”得出“AB-AC<2AD<AB+AC”,進(jìn)而求得2<2AD<12”。
一言以蔽之,初中數(shù)學(xué)教師可以采用翻折法、構(gòu)造法、旋轉(zhuǎn)法、倍長(zhǎng)中線法等不同方法證明全等三角形,利用全等三角形相關(guān)知識(shí)解答相關(guān)題目,進(jìn)而提高學(xué)生的解題效率。