文/王曉華
我們遇到的綜合題往往是在教材例習(xí)題的基礎(chǔ)上,進(jìn)行重新整合、變式或拓展而形成的。因此,我們要追“本”溯“源”,多角度思考,與所學(xué)的其他知識(shí)、思想方法串聯(lián)起來(lái),構(gòu)建更為完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
【原題重現(xiàn)】(蘇科版數(shù)學(xué)教材九年級(jí)上冊(cè)第57 頁(yè)例3)如圖1,BC是⊙O的直徑,點(diǎn)A在⊙O上,AD⊥BC,垂足為D,,BE分別交AD、AC于點(diǎn)F、G。判斷△FAG的形狀,并說(shuō)明理由。
圖1
【解析】根據(jù)圓周角定理的推論,得出∠BAC=90°。再將“弧相等”轉(zhuǎn)化為∠ACB=∠ABE。根據(jù)三角形內(nèi)角和定理以及垂直,得出∠ACB+∠DAC=90°,∠ABE+∠AGB=90°,故∠DAC=∠AGB,從而AF=FG。
【追問(wèn)】點(diǎn)F為線段BG的中點(diǎn)嗎?
【解析】因?yàn)椤螧AC=90°,AD⊥BC,易得“子母型”這一基本圖形,從而得∠BAF=∠ACB。又因?yàn)椤螦CB=∠ABE,所 以∠BAF=∠ABE,從 而AF=BF。再由AF=FG,得BF=FG,故點(diǎn)F為線段BG的中點(diǎn)。
【點(diǎn)評(píng)】轉(zhuǎn)化思想能夠?qū)?fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。我們要把曲線型問(wèn)題(圓)轉(zhuǎn)化為直線型問(wèn)題,弧、弦、圓心角、圓周角之間往往也可以互相轉(zhuǎn)化。因此,我們?cè)趯忣}的過(guò)程中就要巧妙地將條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
【變式】若點(diǎn)E與點(diǎn)A在直徑BC的兩側(cè),BE、AC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)G,AD的延長(zhǎng)線交BE于點(diǎn)F,其余條件不變,請(qǐng)畫(huà)出圖形,再思考上題中的結(jié)論還成立嗎?
【點(diǎn)評(píng)】同學(xué)們思考問(wèn)題要全面。點(diǎn)A、點(diǎn)E可以在直徑BC的同側(cè),也可以在異側(cè),由此得到圖2。雖然圖形發(fā)生了變化,但解題的方法是一致的。
圖2
【拓展1】在圖1 的基礎(chǔ)上,連接CE,探索BD、CD、CE三條線段之間的數(shù)量關(guān)系。
【解析】連接AE,如圖3。根據(jù),得到AB=AE。在CB的延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)C′,使得BC′=CE。連接AC′,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ)以及同角的補(bǔ)角相等,得出∠AEC=∠ABC′,從而△ACE≌△AC′B(SAS),得AC=AC′。又因?yàn)锳D⊥BC,所以CD=C′D,進(jìn)一步得到CD=BD+CE。當(dāng)然,我們還可以繼續(xù)思考,若在圖2 的基礎(chǔ)上連接CE,剛才的結(jié)論還成立嗎?
圖3
【點(diǎn)評(píng)】此題以圓為背景,把弧相等轉(zhuǎn)化為弦相等,再一次變成我們熟悉的直線型幾何問(wèn)題。我們可以利用截長(zhǎng)補(bǔ)短、全等三角形等相關(guān)知識(shí)加以解決。
由定性分析到定量計(jì)算,我們還可以賦予一些線段具體的長(zhǎng)度值,從而產(chǎn)生新的問(wèn)題。
【拓展2】如圖1,若⊙O的半徑為5,OD=3,求AF的長(zhǎng)。
【解析】根據(jù)已知條件,得BD=2。連接AO,在Rt△ADO中,由勾股定理得出AD=4。由上面的分析,已得AF=BF,故求AF的長(zhǎng)就是求BF的長(zhǎng)。進(jìn)一步把BF放在Rt△BDF中,設(shè)AF=x,則BF=AF=x,DF=4-x,再根據(jù)勾股定理,建立方程x2=22+(4-x)2,解得x=2.5?!郃F=2.5。
【點(diǎn)評(píng)】圓的綜合性題目,除了證明外,還涉及計(jì)算。在求線段長(zhǎng)度時(shí),通常會(huì)根據(jù)勾股定理以及今后會(huì)學(xué)的相似、三角函數(shù)等知識(shí)加以解決。