李士偉
(山東省濟南市平陰縣玫瑰學校 250407)
添加輔助線對學生的能力要求較高,為更好的提高學生的解題自信,既要注重為學生講解添加輔助線的相關理論知識,又要優(yōu)選經典例題為學生展示輔助線的應用過程,啟發(fā)學生高效解題,以免其在以后的解題中走彎路.
圖1
再如圖2,在△ABC中,AB=2,BC=3,D是三角形內的一點,CD=2,∠ADC+∠B=180°,求解當∠B為何值時,△ABC和△ADC的面積差最大,最大值是多少?
圖2
解析將△ADC沿著AC進行翻折得到△AD′此時兩個三角形全等,∠AD′C+∠B=∠ADC+∠B=180°,因此,四邊形ABCD′內接于圓,所以AB=CD=CD′=2,得出四邊形ABCD′是等腰梯形,所以A′D′∥BC.
點評解答平面幾何線段長度最小值問題時可借鑒“將軍飲馬”模型的思想方法,通過找到對稱點添加輔助線確定最小值點的具體位置,問題也就迎刃而解.
如圖3,等腰△ABC的內切圓O分別和三邊切于點D、E、F,若AB=AC=5,BC=6,則DE的長為( ).
圖3
再比如,如圖4所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,對角線AC和BD垂直,且相交于點O,MN是梯形ABCD的中位線,∠DBC=30°.求證:AC=MN.
圖4
點評運用輔助線分析平面幾何問題時應結合問題題設的情境,認真分析相關圖形的性質,如矩形、平四邊形、菱形、圓形等,結合圖形性質添加輔助線.通過添加輔助線運用圖形性質進行求解.
如圖5,已知AP∥BC,點E是DC的中點,且AD+BC=AB,求證:AE⊥BE.
圖5
根據題意,分別延長AE,BC交于點E.因為AP∥BC,所以∠1=∠M.又因為E是DC的中點,所以DE=EC,而∠5=∠6,所以△ADE≌△MCE,則AD=MC,AE=EM,又因為AD+BC=AB,所以MC+BC=AB,而MC+BC=BM,所以AB=BM,所以△AEB≌△MEB,所以∠AEB=∠MEB,又因為∠AEB+∠MEB=180°,所以∠AEB=90°,即,AE⊥BE,得證.
再比如,如圖6所示,四邊形ABCD是任意四邊形,E、F、G、H是AB、BC、CD、DA的中點,M、N是對角線BD、AC的中點,求證:EG、HF通過MN的中點.
圖6
解析欲證明三條線段在圖中的關系,需要找出其存在的內在關聯,題目已知條件中的中點比較多,可以任意選擇一個頂點,如A作為位似中心,根據位似比將BC縮小,連接EN,得到EN等于和平行BC的一半,采用相同的方式組成更易于解答問題的平行四邊形,從而完成題目的解答.
點評當習題的已知條件中涉及到線段的長度關系時,添加輔助線時應注重等量代換,而后運用三角形全等、相似等相關知識進行破題.
圖7
綜上,為更好的提高學生應用輔助線解答初中數學平面幾何的能力,教師在講解例題的過程中既要注重與學生積極互動,驅使學生主動的思考、討論,又要結合具體例題進行輔助線應用的方法點撥,使學生積累更多的添加輔助線的經驗.另外,還應鼓勵學生做好聽課以及平時訓練的總結,掌握不同題型添加輔助線的技巧.