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        關(guān)于五角星、“8字形”基本模型中內(nèi)角之間的和、差問題

        2020-10-26 02:28:39唐彩霞
        學校教育研究 2020年19期
        關(guān)鍵詞:邊形外角五角星

        唐彩霞

        在《與三角形有關(guān)的角》這一節(jié)中,有一類非常經(jīng)典的專題:五角星模型、“8字形”基本模型以及它的變形拓展模型中內(nèi)角間的數(shù)量關(guān)系。與三角形有關(guān)的角的數(shù)量關(guān)系,可以梳理一個類似分類討論情況的角關(guān)系,即:

        1.內(nèi)角與內(nèi)角之間關(guān)系:三角形內(nèi)角和定理

        (三角形三個內(nèi)角的和等于)

        2.外角與外角之間關(guān)系:三角形三個外角的和等于

        (1)三角形一個外角與它相鄰的內(nèi)角互補

        3.內(nèi)角與外角之間關(guān)系 (2)三角形一個外角等于與它不相鄰兩內(nèi)角

        (3)三角形一個外角大于與它不相鄰任一個內(nèi)角

        五角星模型、“8字形”基本模型以及它們的變形拓展模型中內(nèi)角間的數(shù)量關(guān)系這一類專題其實是學生對三角形內(nèi)外角和知識的一個很好鞏固,不同的變形模型,雖然原理都一樣,但能夠很好發(fā)展學生思維,學會識別學習幾何不外乎就是識別不同的幾何模型,幾何模型變化有趣,對發(fā)散思維很強的學生來說能極大提高辨別能力。下面我們就用火眼精金來識別這些模型:

        一、基本五角星模型

        1.基本五角星模型

        如圖,在任意五角星模型中,請?zhí)骄康亩葦?shù).

        證明:在△中,是△的一個外角

        在△中,是△的一個外角

        在△中

        .

        對于五角星的基本模型,先轉(zhuǎn)化到兩個“對稱”的三角形中,運用兩次“三角形一個外角等于與它不相鄰兩內(nèi)角”轉(zhuǎn)化到同一個三角形中,同樣利用三角形內(nèi)角和代換得到五個內(nèi)角之和。

        2.簡單凹邊形模型

        求證.

        證明:在△中,是△的一個外角

        在△中,是△的一個外角

        .

        含有一個凹邊形的模型的,作輔助線,運用兩次“三角形一個外角等于與它不相鄰兩內(nèi)角”轉(zhuǎn)化到同一個三角形中,利用三角形內(nèi)角和代換關(guān)系。

        3.簡單凹邊形模型變形(一)

        如圖,在下面多邊形中,請?zhí)骄康亩葦?shù).

        證明:在△中,是△的一個外角

        在△中,

        此類含有一個凹邊形的模型的,運用一次“三角形一個外角等于與它不相鄰兩內(nèi)角”轉(zhuǎn)化到同一個三角形中,利用三角形內(nèi)角和代換關(guān)系。

        4.簡單凹邊形模型變形(二)

        如圖,在下面多邊形中,請?zhí)骄康亩葦?shù).

        證明:在△中,是△的一個外角

        在△中,是△的一個外角

        此類含有三個凹邊形的模型,運用兩次“三角形一個外角等于與它不相鄰兩內(nèi)角”轉(zhuǎn)化在一個平角中,利用平角等于代換關(guān)系。由五角星模型衍生變式另一類在幾何證明題中常見的題目:“8字形”基本模型。

        5.“8字形”基本模型中內(nèi)角的數(shù)量關(guān)系

        如圖,請?zhí)骄康臄?shù)量關(guān)系.

        證明:在△中,中

        ,

        (兩底角之和兩頂角之和)

        二、“8字形”基本模型

        “8字形”基本模型也是借助“三角形一個外角等于與它不相鄰兩內(nèi)角”轉(zhuǎn)化得到兩底角之和等于兩頂角之和;無論是多么復(fù)雜的模型,都可尋找特征轉(zhuǎn)化為“8字形”,這充分體現(xiàn)了數(shù)學思想方法中的轉(zhuǎn)化思想?!?字形”基本模型在以后的題目會經(jīng)常出現(xiàn),它有一點像平行線中的拐點模型,特別是在證明兩個三角形全等中轉(zhuǎn)換角的關(guān)系中經(jīng)常出現(xiàn)。關(guān)于角的和差題目中,學生如果能夠很快速度找出“8字形”基本模型,有利于學生很快找出角與角之間的關(guān)系,對于學生來說學習三角形全等和三角形相似就輕松很多。

        關(guān)于五角星、“8字形”基本模型中內(nèi)角之間的和、差問題背后的一些教學思考,對于剛步入初二年級學習幾何的同學來說,當幾何圖形比較復(fù)雜一些時候,他們不能很快有效識別,找到邊與角之間的數(shù)量、位置關(guān)系。所以在幾何情景中或者變式題目中,應(yīng)引導學生借助已有知識經(jīng)驗,借助圖形直觀,探索發(fā)現(xiàn)圖形可能具有的性質(zhì),這樣不僅有利于學生在獲取有關(guān)知識,不斷提高研究幾何圖形的性質(zhì)能力,更有助于發(fā)展他們的創(chuàng)新意識和能力。以學生的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ),不斷發(fā)現(xiàn)適合學生能夠理解運用的幾何模型,就像數(shù)學建模一樣,建立一些創(chuàng)新模型,從不同的題目中不斷總結(jié),提升自主探索能力,這對于邏輯思維比較強的學生是一種很好的學習習慣。通過此類問題的思考研究,更多是希望能有助于學生感知和體驗空間與圖形的現(xiàn)實意義,逐步發(fā)展學生的空間觀念。

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