解決數(shù)學(xué)問題一般有兩種角度:一種是代數(shù)角度,通過各種運(yùn)算法則進(jìn)行求解;另一種是幾何角度,借助圖形的性質(zhì),通過對線段、角度等對象的關(guān)系的梳理、代換等求得結(jié)果1.事實(shí)上,根據(jù)實(shí)際情況,將這兩種角度結(jié)合起來,能夠達(dá)到事半功倍的解題效果.這也正是在初中幾何解題中提倡運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的重要原因.
1解答三角形類的問題
運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解答三角形類的幾何問題,需要注重坐標(biāo)與線段長度之間的正確換算,還需要靈活運(yùn)用勾股定理、三角形全等、銳角三角函數(shù)等知識.
例1如圖 1,Δ A B C 的頂點(diǎn) A 在 y 軸上,邊 B C 和 x 軸平行,邊 A B 和 A C 分別和 x 軸交于點(diǎn) D 和 E ,原點(diǎn) o 恰好為 Δ A B C 的內(nèi)心,其中點(diǎn)B(-9,-3) ,則 D E 的長為(
A.8 B.9 C.10 D.11
解析:連接 B O ,過點(diǎn) D 作D I⊥ B O 于點(diǎn) I ,如圖2所示,
由于點(diǎn) A 在 y 軸上,點(diǎn) O 為ABC的內(nèi)心,則 ∠ D A O= ∠ E A O , ∠ A O D=∠ A O E ,A O=A O ,于是有 Δ A D O≌ Δ A E O ,則 D O=O E
2解答矩形類的問題
運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解答矩形類的問題,需要具體問題具體分析,尤其是對于含有函數(shù)圖象的問題,應(yīng)通過觀察將圖中的關(guān)鍵坐標(biāo)與矩形的點(diǎn)、線、角度等元素對應(yīng)起來,做好隱含信息的挖掘與應(yīng)用[2].
例2如圖3所示的矩形 A B C D 中, A B 的長為3,N為對角線BD上的定點(diǎn),點(diǎn) M 從點(diǎn) A 沿 A D 運(yùn)動到點(diǎn) D ,連接 M B,M N ,設(shè) A M=x M B+M N=y ,圖4為 y 關(guān)于 x 的函數(shù)圖象,則圖象中最低點(diǎn)的縱坐標(biāo) m 的值為(" ).
如圖5,作點(diǎn) B 關(guān)于 A D 的對稱點(diǎn) E ,連接 E N 交 A D 于點(diǎn)P ,連接 E M."過點(diǎn) N 作 N H⊥ A B 于點(diǎn) H
于是 B A=E A , E M=M B 由最短路徑模型可得,當(dāng)點(diǎn) M 和點(diǎn) P 重合時, y 的值最小.
3解答正方形類的問題
正方形是特殊的四邊形,不僅四條邊長度相等,四個角都是直角,而且對角線等長且相互垂直平分.解題中,注重這些性質(zhì)的運(yùn)用,通過數(shù)形結(jié)合可以很快找到線段、角度、坐標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系,迅速找到解題的突破口.
例3如圖6,四邊形ABCD為正方形,其中 C,D 兩點(diǎn)在函數(shù) 第一象限的圖象上,其中點(diǎn)
點(diǎn) c 的橫坐標(biāo)為4,則 k 的值為( ).
A.5 B.6 C.7D.8
解析:過點(diǎn) D 作與 x 軸平行的直線,分別過點(diǎn) 作該直線的垂線,垂足分別為 F,E ,如圖7所示,
由于點(diǎn) c 和點(diǎn) D 在函數(shù) y= 第一象限的圖象上,設(shè)點(diǎn)
4解答與圓相關(guān)的問題
圓在初中幾何中占有重要地位,其一些性質(zhì)是解答圓相關(guān)問題的重要依據(jù)1.運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解答圓相關(guān)的問題時,應(yīng)注重回顧圓對應(yīng)的性質(zhì),同時,注重根據(jù)需要作出對應(yīng)的輔助線,以更加直觀地展現(xiàn)線段、角度之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)快速破題.
解析:如圖9,連接 PC,PA,AP B ,過點(diǎn) P 分別作 P D,P E 垂直x 軸 、y 軸于點(diǎn) D ,點(diǎn) E .易得四邊形 D O E P 為矩形,則 P D=E O,P E=D O
5總結(jié)
學(xué)生對數(shù)形結(jié)合思想并不陌生,但是將其靈活用于解答初中數(shù)學(xué)習(xí)題并非易事.教學(xué)中,教師應(yīng)做好平面幾何圖形基礎(chǔ)知識的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生通過對比、系統(tǒng)梳理加深印象,牢記不同平面幾何圖形的性質(zhì);同時,進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用的講解與訓(xùn)練,使學(xué)生掌握相關(guān)的應(yīng)用細(xì)節(jié),不斷提高運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解答幾何習(xí)題的水平[3].
參考文獻(xiàn):
[1]傅健勤.初中數(shù)學(xué)幾何習(xí)題解答中數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用[J].現(xiàn)代中學(xué)生(初中版),2024(12):13-14.
[2]韋安忠.數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與探究[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2024(15):56-58.
[3]王衛(wèi)東.借助數(shù)形結(jié)合發(fā)展幾何直觀[J].基礎(chǔ)教育論壇,2024(7):44-46.