胥慶
[摘 ?要] 三角形的“四心”中隱含了一定的特征性質(zhì),從向量視角深入剖析可獲得相應(yīng)的向量結(jié)論,對于探索定義本質(zhì),破解幾何與向量問題有著一定的幫助. 文章結(jié)合實例拓展探究三角形的“四心”,并深入反思,提出相應(yīng)的教學(xué)建議.
[關(guān)鍵詞] 三角形;四心;向量;共線;建模
探究背景
平面向量既是高中數(shù)學(xué)的重點知識,也是研究數(shù)學(xué)的工具,可實現(xiàn)幾何與代數(shù)問題的互化,即可利用向量將幾何問題代數(shù)化,也可將代數(shù)問題幾何化. 向量與幾何有著緊密的聯(lián)系,可借助平面向量來研究三角形的“四心”,即重心、垂心、內(nèi)心和外心. 三角形的“四心”是從幾何視角進(jìn)行的定義,“四心”對應(yīng)了一定的幾何性質(zhì),實際上可從向量視角探尋“四心”與向量的關(guān)系,探究過程需立足性質(zhì)定義,構(gòu)建知識關(guān)聯(lián).
反思總結(jié)
三角形“四心”的定義性質(zhì)較為簡單,從向量視角來分析則可以獲得獨特的結(jié)論,這也是高中對“四心”考查的重要形式,即從向量視角對三角形定量分析,挖掘性質(zhì)定理的內(nèi)涵. 而在實際教學(xué)中建議采用分環(huán)節(jié)探討、遞進(jìn)式挖掘的方式,逐步探討知識本質(zhì),構(gòu)建解題思路.
1. 立足定義,探究性質(zhì)
三角形的“四心”定義容易理解,探究學(xué)習(xí)的重點是挖掘性質(zhì),形成知識鏈. 以三角形“內(nèi)心”為例,其是角平分線的交點,由角平分線的性質(zhì)可知內(nèi)心為三角形內(nèi)切圓的圓心,從而形成“內(nèi)心定義→角平分線性質(zhì)→內(nèi)切圓關(guān)系”的知識鏈,同理可知三角形的“外心”與三角形外接圓密切相關(guān). 教學(xué)中教師可以采用對比探究的方式,分析三角形“四心”的性質(zhì)特征,進(jìn)行知識關(guān)聯(lián),深刻理解定義背后的知識本質(zhì).
2. 向量分析,總結(jié)結(jié)論
向量是研究幾何圖形的重要工具,可將傳統(tǒng)的性質(zhì)定理轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算,實現(xiàn)幾何定量分析,相較于傳統(tǒng)的幾何推理,該方法體現(xiàn)了向量中數(shù)與形的二元結(jié)合,這也是從向量視角探究三角形“四心”的意義所在. 利用向量分析三角形“四心”,應(yīng)注重兩點:一是體現(xiàn)定義的性質(zhì)特征,二是論證向量結(jié)論. 在探究過程中,教師要注重推理的邏輯性,引導(dǎo)學(xué)生把握證明原理,靈活運用共線、等積、變形等方法技巧,由此提升學(xué)生的論證能力.
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