時(shí)間:2023-05-29 17:49:27
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇三角形中線定理,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘 要: 解三角形相關(guān)知識(shí)點(diǎn)是高考考查的重要內(nèi)容,也是高考命題的熱點(diǎn)部分;而且這部分內(nèi)容往往易于和其他知識(shí)相結(jié)合,特別是和三角函數(shù)、平面幾何、解析幾何、平面向量等知識(shí)相結(jié)合.為了更好地把握解三角形知識(shí)和其他知識(shí)的綜合運(yùn)用,總結(jié)在解題中體現(xiàn)的函數(shù)、方程、數(shù)學(xué)結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法變得非常重要.高考題型是考查知識(shí)點(diǎn)為主,所以對(duì)于這幾部分知識(shí)的綜合應(yīng)用越來(lái)越多,更需要我們平時(shí)在做題中加以積累,總結(jié)題型、方法,遇到問(wèn)題才能駕輕就熟,處理問(wèn)題才能游刃有余.
關(guān)鍵詞: 解三角形 函數(shù) 方程 數(shù)形結(jié)合
解三角形相關(guān)知識(shí)點(diǎn)是高考考查的重要內(nèi)容,也是高考命題的熱點(diǎn)部分;而且這部分內(nèi)容往往易于和其他知識(shí)相結(jié)合,特別是和三角函數(shù)、平面幾何、解析幾何、平面向量等知識(shí)相結(jié)合.為更好地說(shuō)明解三角形知識(shí)和其他知識(shí)的綜合運(yùn)用,以及在解題中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法,本文以一例具體說(shuō)明.
前不久在江蘇省泰州中學(xué)高三數(shù)學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試卷中偶得一題:等腰三角形ABC的腰AC上的中線BD的長(zhǎng)為3,則ABC的面積的最大值為?搖?搖?搖.
因?yàn)轭}目的主要條件是①AB=AC;②腰AC上的中線BD的長(zhǎng)為3.如何用好腰相等、中線這個(gè)條件變得非常重要,也是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵.對(duì)于應(yīng)用這兩個(gè)條件的方法不同,帶來(lái)我們解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的思想方法不同,就關(guān)鍵條件的運(yùn)用,具體有七種方法.
一、海倫公式與基本不等式的結(jié)合(函數(shù)的思想)
解法7.分析:根據(jù)條件等腰三角形ABC,中線BD,可聯(lián)系平面幾何的知識(shí),作底邊上的中線,這樣中線的交點(diǎn)即為三角形的重心,三角形的重心分中線的比為1:2,利用數(shù)量關(guān)系可以把求ABC面積的最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求BEG的面積的最值問(wèn)題.而B(niǎo)EG為直角三角形,面積相對(duì)表示,這需要有細(xì)致的觀察能力,力求以形助數(shù),利用數(shù)形結(jié)合思想處理問(wèn)題也很快捷.
總之,解三角形相關(guān)問(wèn)題,主要是正弦定理和余弦定理的應(yīng)用.正弦定理是一個(gè)關(guān)于邊角關(guān)系的連比等式,在運(yùn)用此定理時(shí),只要知道其比值或者等量關(guān)系就可以通過(guò)約分達(dá)到解決問(wèn)題的目.運(yùn)用余弦定理時(shí),要注意整體思想的運(yùn)用.對(duì)于給出條件是邊角關(guān)系混合在一起的問(wèn)題,一般地,應(yīng)運(yùn)用正弦定理和余弦定理,要么把它統(tǒng)一為邊的關(guān)系,要么把它統(tǒng)一為角的關(guān)系.再利用三角形的有關(guān)知識(shí),三角恒等變形方法、代數(shù)恒等變形方法等進(jìn)行轉(zhuǎn)化、化簡(jiǎn),從而得出結(jié)論.解決正弦定理和余弦定理的綜合應(yīng)用問(wèn)題,應(yīng)注意根據(jù)具體情況引入未知數(shù),運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題;平面向量與解三角形的交匯問(wèn)題,應(yīng)注意準(zhǔn)確運(yùn)用向量知識(shí)轉(zhuǎn)化為解三角形問(wèn)題,再利用正、余弦定理求解.當(dāng)然在建立相等關(guān)系和解決具體問(wèn)題時(shí)需要用到函數(shù)、方程、數(shù)形結(jié)合的思想方法.
一對(duì)直角三角形,有一組斜邊和直角邊對(duì)應(yīng)相等,則兩個(gè)三角形全等。證明:根據(jù)勾股定理,可求出第三邊對(duì)應(yīng)相等,根據(jù)邊角邊證明兩三角形全等。
直角三角形斜邊中線定理是數(shù)學(xué)中關(guān)于直角三角形的一個(gè)定理,具體內(nèi)容為:如果一個(gè)三角形是直角三角形,那么這個(gè)三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
方法如下:
1、遇到等腰三角形,可作底邊上的高,利用“三線合一”的性質(zhì)解題,思維模式是全等變換中的“對(duì)折”。
2、遇到三角形的中線,倍長(zhǎng)中線,使延長(zhǎng)線段與原中線長(zhǎng)相等,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模式是全等變換中的“旋轉(zhuǎn)”。
3、遇到角平分線,可以自角平分線上的某一點(diǎn)向角的兩邊作垂線,利用的思維模式是三角形全等變換中的“對(duì)折”,所考知識(shí)點(diǎn)常常是角平分線的性質(zhì)定理或逆定理。
4、過(guò)圖形上某一點(diǎn)作特定的平分線,構(gòu)造全等三角形,利用的思維模式是全等變換中的“平移”或“翻轉(zhuǎn)折疊”。
5、截長(zhǎng)法與補(bǔ)短法,具體做法是在某條線段上截取一條線段與特定線段相等,或是將某條線段延長(zhǎng),是之與特定線段相等,再利用三角形全等的有關(guān)性質(zhì)加以說(shuō)明.這種作法,適合于證明線段的和、差、倍、分等類的題目。
6、特殊方法:在求有關(guān)三角形的定值一類的問(wèn)題時(shí),常把某點(diǎn)到原三角形各頂點(diǎn)的線段連接起來(lái),利用三角形面積的知識(shí)解答。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
例1 已知直角三角形的兩邊的邊長(zhǎng)分別為3和5,求該三角形的第三邊的邊長(zhǎng)。
分析 已知直角三角形的兩邊,未指明是直角邊還是斜邊,因此邊5可能是直角邊,也有可能是斜邊,所以要進(jìn)行分類討論求解。
解 根據(jù)三角形的邊角大小關(guān)系可知,3一定是直角邊,而5可能是直角邊,也可能是斜邊,故可分類求解。
(1)當(dāng)邊5為直角邊時(shí),三角形的第三邊為斜邊,長(zhǎng)度為==。
(2)當(dāng)邊5為斜邊時(shí),三角形的第三邊為直角邊,長(zhǎng)度為===4。
所以這個(gè)三角形的第三邊的邊長(zhǎng)為或4。
點(diǎn)評(píng) 直角三角形的第三邊分為兩類:直角邊和斜邊。當(dāng)已知兩邊求第三邊時(shí),要分析其邊是直角邊還是斜邊,若題目未指明,則要進(jìn)行分類討論求解。
二、方程思想
例2 如圖1所示,折疊矩形的一邊AD,使點(diǎn)D落在BC邊的點(diǎn)F處,已知AB=8 cm,BC=10 cm,求EF的長(zhǎng)。
分析 折疊就是軸對(duì)稱,因?yàn)锳DE與AFE關(guān)于AE對(duì)稱,知AD=AF=10 cm,DE=EF。在RtABF中,根據(jù)勾股定理得BF=6 cm,所求EF在
RtECF和在RtAEF中,但都只知道一邊,不能求解。而在RtECF中,F(xiàn)C=4 cm,EF+EC=8 cm,利用勾股定理建立方程即可求得EF。
解 因?yàn)锳DE與AFE關(guān)于AE對(duì)稱,所以AD=AF,DE=EF。
因?yàn)樗倪呅蜛BCD是矩形,所以∠B=∠C=90°,在RtABF中, AF=AD=BC=10 cm,AB=8 cm,
所以BF===6 cm。
所以FC=BC-BF=10-6=4 cm。
設(shè)EC=x cm,則EF=DE=(8-x)cm。
在RtECF中,EC 2+FC 2=EF 2,即x2+42=(8-x)2,解得x=3。
則EF的長(zhǎng)為5 cm。
點(diǎn)評(píng) 勾股定理只能用于已知直角三角形的兩邊求第三邊。當(dāng)在直角三角形中,只知一邊,又知另兩邊的相應(yīng)關(guān)系時(shí),可用勾股定理建立方程(組),通過(guò)解方程(組),即可求得該三角形的邊長(zhǎng)。
三、化歸思想
例3 如圖2,已知:在ABC中,∠B=60°,AC=70,AB=30。求BC的長(zhǎng)。
分析 題中的三角形未確定是直角三角形,不能用勾股定理,由條件∠B=60°,想到構(gòu)造含30°角的直角三角形,為此作ADBC于D(如圖3所示),則有∠BAD=30°,BD=AB=15,再由勾股定理計(jì)算出AD、DC的長(zhǎng),進(jìn)而求出BC的長(zhǎng)。
解 作ADBC于D,因?yàn)椤螧=60°,所以∠BAD=90°-60°=30°,所以BD=AB=15。
根據(jù)勾股定理,在RtABD中,AD===15。
根據(jù)勾股定理,在RtACD中,CD===65。
所以BC=BD+DC=65+15=80。
點(diǎn)評(píng) 利用勾股定理計(jì)算線段的長(zhǎng),是勾股定理的一個(gè)重要應(yīng)用。當(dāng)題目中沒(méi)有垂直條件時(shí),經(jīng)常作垂線構(gòu)造直角三角形以便應(yīng)用勾股定理。
四、轉(zhuǎn)化思想
例4 如圖4所示,ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜邊BC的中點(diǎn),E、F分別是AB、AC邊上的點(diǎn),且DEDF,若BE=12,CF=5。求線段EF的長(zhǎng)。
分析 已知BE、CF,要求EF,但這3條線段不在同一三角形中,所以關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化,根據(jù)直角三角形的特征以及三角形中線的特殊性質(zhì),不妨先連接AD。
解 連接AD。
因?yàn)椤螧AC=90°,AB=AC。又因?yàn)锳D為ABC的中線,
所以AD=DC=DB,ADBC,且∠BAD=∠C=45°。
因?yàn)椤螮DA+∠ADF=90°。又因?yàn)椤螩DF+∠ADF=90°。
所以∠EDA=∠CDF。所以AED≌CFD(ASA)。
所以AE=FC=5。同理,AF=BE=12。
在RtAEF中,根據(jù)勾股定理得,
(1)知識(shí)目標(biāo):1、掌握等腰三角形的兩底角相等,底邊上的高、
中線及頂角平分線三線合一的性質(zhì),并能運(yùn)用
它們進(jìn)行有關(guān)的論證和計(jì)算。
2、理解等腰三角形和等邊三角形性質(zhì)定理之間
的聯(lián)系。
(2)能力目標(biāo):1、定理的引入培養(yǎng)學(xué)生對(duì)命題的抽象概括能力,
加強(qiáng)發(fā)散思維的訓(xùn)練。
2、定理的證明培養(yǎng)大膽創(chuàng)新、敢于求異、勇于
探索的精神和能力,形成良好的思維品質(zhì)。
3、定理的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,提高獨(dú)
立解決問(wèn)題的能力。
(3)情感目標(biāo):在教學(xué)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)律的再發(fā)現(xiàn),激發(fā)
學(xué)生的審美情感,與現(xiàn)實(shí)生活有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題使
學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)對(duì)于外部世界的完善與和諧,使
他們有效地獲取真知,發(fā)展理性。
教學(xué)重點(diǎn)等腰三角形的性質(zhì)定理及其證明。
教學(xué)難點(diǎn)用文字語(yǔ)言敘述的幾何命題的證明及輔助線的添加。
達(dá)標(biāo)進(jìn)程
教學(xué)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一、前置診斷,開(kāi)辟道路
1、什么樣的三角形叫做等腰三角形?2、指出等腰三角形的腰、底邊、頂角、底角。
首先教師提問(wèn)了解前置知識(shí)掌握情況。
動(dòng)腦思考、口答。
二、構(gòu)設(shè)懸念,創(chuàng)設(shè)情境
1、一般三角形有哪些性質(zhì)?
2、等腰三角形除具有一般三角形的性質(zhì)外,還有那些特殊性質(zhì)?
把問(wèn)題作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
問(wèn)題2給學(xué)生留下懸念。
三、目標(biāo)導(dǎo)向,自然引入
本節(jié)課我們一起研究——等腰三角形的性質(zhì)。
板書(shū)課題
了解本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
四、設(shè)問(wèn)質(zhì)疑,探究嘗試
請(qǐng)同學(xué)們拿出準(zhǔn)備好的等腰三角形,與教師一起按照要求,把兩腰疊在一起。
[問(wèn)題]通過(guò)觀察,你發(fā)現(xiàn)了什么結(jié)論?
[結(jié)論]等腰三角形的兩個(gè)底角相等。
板書(shū)學(xué)生發(fā)現(xiàn)的結(jié)論。
[問(wèn)題]可由學(xué)生從多種途徑思考,縱橫聯(lián)想所學(xué)知識(shí)方法,為命題的證明打下基礎(chǔ)。
[辨疑]由觀察發(fā)現(xiàn)的命題不一定是真命題,需要證明,怎樣證明?
[問(wèn)題]1、此命題的題設(shè)、結(jié)論分別是什么?
2、怎樣寫(xiě)出已知、求證?
3、怎樣證明?
[電腦演示1]
[投影學(xué)生證明過(guò)程,并由其講述]
從而引出定理等腰三角形的兩個(gè)底角相等(簡(jiǎn)寫(xiě)成“等邊對(duì)等角”)
通過(guò)電腦演示,引導(dǎo)學(xué)生全面觀察,聯(lián)想,突破引輔助線的難關(guān),并向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。
引出學(xué)生探究心理,迅速集中注意力,使其帶著濃厚的興趣開(kāi)始積極探索思考。
繼續(xù)觀察圖形
[問(wèn)題]1、指出全等三角形中還有哪些
對(duì)應(yīng)邊、對(duì)應(yīng)角相等?
2、等腰三角形的頂角的平分線又有什么性質(zhì)?
設(shè)問(wèn)、質(zhì)疑
小組討論,歸納總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生概括數(shù)學(xué)材料的能力。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
[辨疑]一般三角形是否具有這一性質(zhì)呢?
[電腦演示2]
從而引出推論1等腰三角形頂角的平分線平分底邊,并且垂直于底邊.
“三線合一”性質(zhì)等腰三角形的頂角平分線、底邊上的中線、底邊上的高互相重合。
[填空]根據(jù)等腰三角形性質(zhì)定理的推論,在ABC中
(1)AB=AC,ADBC,
∠_=∠_,_=_;
(2)AB=AC,AD是中線,
∠_=∠_,__;
(3)AB=AC,AD是角平分線,
__,_=_。
通過(guò)電腦演示,引出推論1,并引入[填空]、強(qiáng)調(diào)推論1的運(yùn)用方法。
電腦演示給學(xué)生對(duì)推掄1留下深刻印象,并通過(guò)[填空]了解推論1的運(yùn)用方法。
五、變式訓(xùn)練,鞏固提高
達(dá)標(biāo)練習(xí)一
A組:根據(jù)等腰三角的形性質(zhì)定理
(1)等腰直角三角形的每一個(gè)銳角都等于多少度?
(2)若等腰三角形的頂角為40°,
則它的底角為多少度?
(3)若等腰三角形的一個(gè)底角為40°,則它的頂角為多少度?
B組:根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)定理
(1)若等腰三角形的一個(gè)內(nèi)角為40°,則它的其余各角為多少度?
(2)若等腰三角形的一個(gè)內(nèi)角為120°,則它的其余各角為多少度?
(3)等邊三角形的三個(gè)內(nèi)角有什么關(guān)系?各等于多少度?
從而引出推論2等邊三角形的各角都相等,并且每一個(gè)角都等于60°.
題目設(shè)計(jì)遵循由易到難的原則,引導(dǎo)學(xué)生拾階而上。溝通等腰三角形的性質(zhì)定理和三角形內(nèi)角和定理的聯(lián)系,并引出推論2。
A組口答練習(xí)
B組討論后回答。
掌握等腰三角形性質(zhì)定理的應(yīng)用,訓(xùn)練學(xué)生的類比思維,讓學(xué)生獲得從問(wèn)題中探索共同的屬性和規(guī)律的思維能力。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
達(dá)標(biāo)練
A組:等腰三角形斜邊上的高把直角分成兩個(gè)角,求這兩個(gè)角的度數(shù)。
B組:已知:如圖,房屋的頂角∠BAC=100°。求頂架上∠B、∠C、
∠BAD、∠CAD的度數(shù)。
理論聯(lián)系實(shí)際,
充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的作用,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高數(shù)學(xué)修養(yǎng)。
A組口答
B組獨(dú)立解答.
加深理解定理及推論1,能初步靈活地運(yùn)用它們進(jìn)行計(jì)算和論證。
布置作業(yè):1、看書(shū):P1——P3
2、課本P5想一想
教案設(shè)計(jì)說(shuō)明
本節(jié)課是在學(xué)生掌握了一般三角形基礎(chǔ)知識(shí)和初步推論證明的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的,擔(dān)負(fù)著訓(xùn)練學(xué)生會(huì)分析證明思路的任務(wù),等腰三角形兩底角相等的性質(zhì)是今后論證兩角相等的依據(jù)之一,等腰三角形底邊上的三條主要線段重合的性質(zhì)是今后論證兩條線段相等、兩個(gè)角相等及兩條直線垂直的重要依據(jù)。因此設(shè)計(jì)時(shí),我分別從幾個(gè)方面作了精心策劃:
1、創(chuàng)設(shè)豐富的舊知環(huán)境,有利于幫助學(xué)生找準(zhǔn)新舊知識(shí)的連接點(diǎn),喚起與形成新知相關(guān)的舊知,從而使學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)新知的學(xué)習(xí)具有某種“召喚力”。
2、提供可探索性的問(wèn)題,合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,創(chuàng)造出良好的問(wèn)題情境,不斷地引導(dǎo)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、探索,使學(xué)生感到自己就象科學(xué)家那樣提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,去發(fā)現(xiàn)規(guī)律,證實(shí)結(jié)論。發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力、科學(xué)的研究方法、實(shí)事求是的態(tài)度。
3、在鞏固應(yīng)用時(shí),訓(xùn)練題組的設(shè)計(jì)具有階梯性,加強(qiáng)了變式訓(xùn)練,便于及時(shí)反饋。實(shí)際應(yīng)用充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的作用,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),提高數(shù)學(xué)修養(yǎng)。
案例1:如圖,已知AE是正方形ABCD中∠BAC的平分線,AE交BC、BD于點(diǎn)E、F,AC、BD相交于點(diǎn)O. 求證:OF= CE.
1. 直接利用三角形中位線定理證明
證明:過(guò)點(diǎn)O做OG∥CE,交AE于點(diǎn)G
AO=OC, OG∥CE
∴OG是ACE的中位線
∴OG= CE
又∠OGF=∠DAF=∠OFG=67.5°
∴OG=OF
∴OF= CE
評(píng)價(jià):學(xué)生在學(xué)習(xí)了三角形中位線定理后,結(jié)合此題中的“O點(diǎn)是AC的中點(diǎn)”這個(gè)條件,最容易想到構(gòu)造AEC的中位線OG,轉(zhuǎn)化為證明線段OG=OF即可.
2. 利用相似三角形的相似比證明
證明:∠OAF=∠FAB,∠AOF=∠ABE=90°
∴AOF∽ABE
∴ = = ①
又∠OAF=∠FAB,∠AFB=∠AEC=112.5°
∴ABF∽ACE
∴ = = ②
BF=BE
∴①×②得 = ,即OF= CE
評(píng)價(jià):“a= b”型結(jié)論的等價(jià)結(jié)論是“ = ”,可以借助相似三角形的相似比來(lái)解決.尋找相似三角形或構(gòu)造相似三角形是本題的關(guān)鍵.
3. 利用線段和差b=a+a證明
證明:
四邊形ABCD是正方形
∴AB=BC=CD=DA,OA=OB=OC=OD
∠DAF=∠DFA=67.5°
∴DA=DF
同理:BF=BE
OF=DF-DO,OF=OB-BF
∴OF+OF=DF-BF
∴OF+OF=BC-BE ∴2OF=CE
即:OF=CE
評(píng)價(jià):“a= b”型結(jié)論的等價(jià)結(jié)論還可以是“b=a+a”,利用線段的和差關(guān)系以及線段的等量代換可以證出.
案例2:已知: 等腰直角ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.AF是∠BAC的平分線,交BC于點(diǎn)E,BF⊥AE交AE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.求證:AE=2BF.
思路分析:由于此題條件中沒(méi)有明顯的中點(diǎn)條件,因此利用三角形的中位線定理證明比較困難,能否想到利用相似三角形的相似比來(lái)證明呢?圖中BFE與ACE顯然相似,但BF是BFE的直角邊,而AE是ACE的斜邊,明顯不對(duì)應(yīng),于是可以想到構(gòu)造以BF為斜邊的直角三角形,這樣就可得方法1.
1. 利用相似三角形的相似比證明
證明:過(guò)F點(diǎn)做FM∥CA交BC于L點(diǎn),交AB于M點(diǎn).
FM∥AC ∴∠MFA=∠1
∠1=∠2 ∴∠2=∠MFA
∴MF=MA
∠BFA=90° ∴MB=MF=MA
FM∥AC,MB=MA
∴BL=LC= BC= AC
∠1=∠3,∠FLB=∠C=90°
∴BFL∽AEC
∴ = = ,即AE=2BF.
2. 利用直角三角形斜中線定理證明
證明:做AE的中點(diǎn)M,連接CM.以AB為直徑做圓O,則F、C、A、B四點(diǎn)共圓.
∠ACB=90°,MA=ME
∴CM= = = AE
∠1=∠2
∴FB=FC
∴FB=FC
又∠CFM=∠FMC=45°
∴CM=CF
∴BF= AE
即AE=2BF
評(píng)價(jià):利用AE是直角ΔACE的斜邊,聯(lián)想到斜中線定理,轉(zhuǎn)化為證明線段BF=CM即可.
3. 利用折半方法證明
證明:做AE的中垂線交AB于G,交AE于M,連接EG.
MG垂直平分AE
∴GE=GA
∴∠GEA=∠2
∠1=∠2
∴∠GEA=∠1
∴EG∥CA
∴∠BEG=∠C=90°
∠EBG=45°
∴EB=EG
∠3=∠1
∴∠3=∠GEM
又∠F=∠EGM=90°
∴BFE≌EMG
∴BF=EM= AE
即AE=2BF
評(píng)價(jià):把較長(zhǎng)的線段AE折半,轉(zhuǎn)化為證明線段BF=EM即可.
4. 利用加倍方法證明
證明:延長(zhǎng)BF、AC交于H點(diǎn).
∠1=∠2,∠BFA=∠HFA=90°,AF=AF
∴ABF≌AHF
∴FB=FH,即BH=2BF
∠3=∠1,CB=CA,∠BCH=∠ECA=90°
∴BHC≌ΔACE
∴BH=AE
∴AE=2BF
評(píng)價(jià):此種方法采用的是間接加倍方法,若直接加倍,則“延長(zhǎng)BF到H點(diǎn),使BH=2BF”,此時(shí)就要證明A、C、H三點(diǎn)共線,非常棘手,所以用間接加倍方法更有利.
教學(xué)啟示
1. 解題教學(xué)時(shí)應(yīng)重視常規(guī)解題方法的教學(xué)
教師在幾何課證明教學(xué)時(shí),應(yīng)著重于對(duì)常規(guī)思維方法的分析,努力幫助學(xué)生找到最容易想到的、最容易掌握的解題方法,以使學(xué)生能突破原有的思維障礙,使教學(xué)建立在學(xué)生通過(guò)一定努力就可能達(dá)到的智力發(fā)展水平上,并據(jù)此確定知識(shí)與方法的廣度、深度.案例1中利用三角形中位線定理來(lái)證明,而案例2則采用加倍或折半的方法更適合學(xué)生.
2. 不斷滲透等價(jià)轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
知識(shí)結(jié)構(gòu)
重難點(diǎn)分析
本節(jié)的重點(diǎn)是矩形的性質(zhì)和判定定理。矩形是在平行四邊形的前提下定義的,首先她是平行四邊形,但它是非凡的平行四邊形,非凡之處就是“有一個(gè)角是直角”,因而就增加了一些非凡的性質(zhì)和不同于平行四邊形的判定方法。矩形的這些性質(zhì)和判定定理即是平行四邊形性質(zhì)與判定的延續(xù),又是以后要學(xué)習(xí)的正方形的基礎(chǔ)。
本節(jié)的難點(diǎn)是矩形性質(zhì)的靈活應(yīng)用。由于矩形是非凡的平行四邊形,所以它不但具有平行四邊形的性質(zhì),同時(shí)還具有自己獨(dú)特的性質(zhì)。假如得到一個(gè)平行四邊形是矩形,就可以得到許多關(guān)于邊、角、對(duì)角線的條件,在實(shí)際解題中,應(yīng)該應(yīng)用哪些條件,怎樣應(yīng)用這些條件,經(jīng)常讓許多學(xué)生手足無(wú)措,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)給予足夠重視。
教法建議
根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn)和與平行四邊形的關(guān)系,建議教師在教學(xué)過(guò)程中注重以下問(wèn)題:
1.矩形的知識(shí),學(xué)生在小學(xué)時(shí)接觸過(guò)一些,可由小學(xué)學(xué)過(guò)的知識(shí)作為引入。
2.矩形在現(xiàn)實(shí)中的實(shí)例較多,在講解矩形的性質(zhì)和判定時(shí),教師可自行預(yù)備或由學(xué)生預(yù)備一些生活實(shí)例來(lái)進(jìn)行判別應(yīng)用了哪些性質(zhì)和判定,既增加了學(xué)生的參與感又鞏固了所學(xué)的知識(shí).
3.假如條件答應(yīng),教師在講授這節(jié)內(nèi)容前,可指導(dǎo)學(xué)生按照教材145頁(yè)圖430所示,制作一個(gè)平行四邊形作為教學(xué)過(guò)程中的道具,既增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和參與感,有在教學(xué)中有切實(shí)的體例,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的把握更輕松些.
4.在對(duì)性質(zhì)的講解中,教師可將學(xué)生分成若干組,每個(gè)學(xué)生分別對(duì)事先預(yù)備后的圖形進(jìn)行邊、角、對(duì)角線的測(cè)量,然后在組內(nèi)進(jìn)行整理、歸納.
5.由于矩形的性質(zhì)定理證實(shí)比較簡(jiǎn)單,教師可引導(dǎo)學(xué)生分析思路,由學(xué)生來(lái)進(jìn)行具體的證實(shí).
6.在矩形性質(zhì)應(yīng)用講解中,為便于理解把握,教師要注重題目的層次安排。
矩形教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1.知道矩形的定義和矩形與平行四邊形之間的聯(lián)系;能說(shuō)出矩形的四個(gè)角都是直角和矩形的的對(duì)角線相等的性質(zhì);能推出直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半的性質(zhì)。
2.能運(yùn)用以上性質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的證實(shí)和計(jì)算。
此外,從矩形與平行四邊形的區(qū)別與聯(lián)系中,體會(huì)非凡與一般的關(guān)系,滲透集合的思想,培養(yǎng)學(xué)生辨證唯物主義觀點(diǎn)。
引導(dǎo)性材料
想一想:一般四邊形與平行四邊形之間的相互關(guān)系?在圖4.5-l的圓圈中填上“四邊形”和“平行四邊形”的字樣來(lái)說(shuō)明這種關(guān)系:即平行四邊形是非凡的四邊形,又具有一般四邊形的一切性質(zhì);具有一些非凡的性質(zhì)。
小學(xué)里已學(xué)過(guò)長(zhǎng)方形,即矩形。顯然,矩形是平行四邊形,而且矩形還具有四個(gè)角都是直角(小學(xué)里已學(xué)過(guò))等非凡性質(zhì),那么,假如在圖4.51中再畫(huà)一個(gè)圈表示矩形,這個(gè)圈應(yīng)畫(huà)在哪里?
(讓學(xué)生初步感知矩形與平行四邊形的從屬關(guān)系。)
演示:用四根木條制作一個(gè)平行四邊形教具。利用平行四邊形的不穩(wěn)定性,演示如圖4.52,當(dāng)平行四邊形的一個(gè)內(nèi)角由銳角變?yōu)殁g角的過(guò)程中,會(huì)發(fā)生怎樣的非凡情況,這時(shí)的圖形是什么圖形(矩形)。
問(wèn)題1:從上面的演示過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn):平行四邊形具備什么條件時(shí),就成了矩形?
說(shuō)明與建議:教師的演示應(yīng)充分展現(xiàn)變化過(guò)程,從而讓學(xué)生深切地感受到短形是無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形中的一個(gè)特例,同時(shí),又使學(xué)生能正確地給出矩形的定義。
問(wèn)題2:矩形是非凡的平行四邊形,它除了“有一個(gè)角是直角”以外,還可能具有哪些平行四邊形所沒(méi)有的非凡性質(zhì)呢?
說(shuō)明與建議:讓學(xué)生分組探索,有必要時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生,根據(jù)研究平行四邊形獲得的經(jīng)驗(yàn),分別從邊、角、對(duì)角線三個(gè)方面探索矩形的特性,還可提醒學(xué)生,這種探索的基礎(chǔ)是矩形“有一個(gè)角是直角”矩形的四個(gè)角都相等(矩形性質(zhì)定理1),要學(xué)生給以證實(shí)(即課本例1后練習(xí)第1題)。
學(xué)生能探索得出“矩形的鄰邊互相垂直”的特性,教師可作說(shuō)明:這與矩形的四個(gè)角是直角本質(zhì)上是一致的,所以不必另列為一個(gè)性質(zhì)。
學(xué)生探索矩形的四條對(duì)角線的大小關(guān)系時(shí),如有困難,可引導(dǎo)學(xué)生測(cè)量并比較矩形兩條對(duì)角線的長(zhǎng)度,然后加以證實(shí),得出性質(zhì)定理2。
問(wèn)題3:矩形的一條對(duì)角線把矩形分成兩個(gè)直角三角形,矩形的對(duì)角線既互相平分又相等,由此,我們可以得到直角三角形的什么重要性質(zhì)?
說(shuō)明與建議:(1)讓學(xué)生先觀察圖4.53,并議論猜想,如學(xué)生有困難,教師可引導(dǎo)學(xué)生觀察圖中的一個(gè)直角三角形(如RtABC),讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)斜邊上的中線BO與斜線AC的大小關(guān)系,然后讓學(xué)生自己給出如下證實(shí):
證實(shí):在矩形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,AC=BD(矩形的對(duì)角線相等)。
,AO=CO
在RtABC中,BO是斜邊AC上的中線,且。
直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。
例題解析
例1:(即課本例1)
說(shuō)明:本題難度不大,又有助于學(xué)生加深對(duì)性質(zhì)定理的理解,教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生探索解法:
如圖4.5-4,欲求對(duì)角線BD的長(zhǎng),由于∠BAD=90°,AB=4cm,則只要再找出RtABD中一條直角邊的長(zhǎng),或一個(gè)銳角的度數(shù),再?gòu)囊阎獥l件∠AOD=120°出發(fā),應(yīng)用矩形的性質(zhì)可知,∠ADB=30°,另外,還可以引導(dǎo)學(xué)生探究AOB是什么非凡的三角形(等邊三角形),課本用了第一種解法,并給出了解幾何計(jì)算題書(shū)寫(xiě)格式的示范;第二種解法如下:
四邊形ABCD是矩形,
AC=BD(矩形的對(duì)角線相等)。
又。
OA=BO,AOB是等腰三角形,
∠AOD=120°,∠AOB=180°120°=60°
∠AOB是等邊三角形。
BO=AB=4cm,
BD=2BO=24×4cm=8cm。
例2:(補(bǔ)充例題)
已知:如圖4.5-5四邊形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,E是AC的中點(diǎn),EF平分∠BED交BD于點(diǎn)F。
(l)猜想:EF與BD具有怎樣的關(guān)系?
(2)試證實(shí)你的猜想。
解:(l)EF垂直平分BD。
(2)證實(shí):∠ABC=90°,點(diǎn)E是AC的中點(diǎn)。
(直角三角形的斜邊上的中線等于斜邊的一半)。
同理:。
BE=DE。
又EF平分∠BED。
EFBD,BF=DF。
說(shuō)明:本例是一道不給出“結(jié)論”,需要學(xué)生自己觀察猜想討論的幾何命題,有助于發(fā)展學(xué)生的推理(包括合情推理和邏輯推理)能力。假如學(xué)生不適應(yīng),或有困難,教師可根據(jù)實(shí)際情況加以引導(dǎo),這種練習(xí),重要的不是猜對(duì)了沒(méi)有?證實(shí)了沒(méi)有?而是讓學(xué)生經(jīng)歷這樣一種自己研究圖形性質(zhì)的過(guò)程,順便指出:求解本題的重要基礎(chǔ)是識(shí)圖技能能從復(fù)雜圖形中分解出如圖4.56所示的三個(gè)基本圖形。
課堂練習(xí)
1.課本例1后練習(xí)題第2題。
2.課本例1后練習(xí)題第4題。
小結(jié)
1.矩形的定義:
2.歸納總結(jié)矩形的性質(zhì):
對(duì)邊平行且相等
四個(gè)角都是直角
對(duì)角線平行且相等
3.直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。
4.矩形的一條對(duì)角線把矩形分成兩個(gè)全等的直角三角形;矩形的兩條對(duì)角線把矩形分成四個(gè)全等的等腰三角形。因此,有關(guān)矩形的問(wèn)題往往可化為直角三角形或等腰三角形的問(wèn)題來(lái)解決。
作業(yè)
我說(shuō)課的內(nèi)容是人教版八年級(jí)下冊(cè)第十二章第三節(jié)——等腰三角形的性質(zhì),對(duì)于這堂課的教材分析及教學(xué)設(shè)計(jì),現(xiàn)從教材分析、教學(xué)目標(biāo)、教法學(xué)法分析、教學(xué)過(guò)程、幾點(diǎn)說(shuō)明五個(gè)方面給大家介紹:
1教材分析
首先是教材地位和作用分析:本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了一般三角形和軸對(duì)稱的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的一種特殊的三角形,主要學(xué)習(xí)等腰三角形的性質(zhì)。本節(jié)內(nèi)容既是前面知識(shí)的深化和應(yīng)用,又是今后學(xué)習(xí)等邊三角形,等腰梯形等幾何圖形的預(yù)備知識(shí),還是證明角相等,線段相等及兩條直線互相垂直的重要依據(jù)。因此,本節(jié)內(nèi)容在教材中處于非常重要的位置,起著承前啟后的作用。另外,研究和學(xué)習(xí)本課,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力,養(yǎng)成在等腰三角形中添加適當(dāng)輔助線的意識(shí),以及向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化的思想等方面起了很大的作用。在此基礎(chǔ)上,我確立本堂課的教學(xué)重點(diǎn)是等腰三角形的性質(zhì),難點(diǎn)是等腰三角形性質(zhì)的證明。
2教學(xué)目標(biāo)
這堂課的教學(xué)目標(biāo)確定以下三個(gè)方面:
(1)使學(xué)生掌握等腰三角形的性質(zhì)定理,并能進(jìn)行初步應(yīng)用
(2)培養(yǎng)學(xué)生在等腰三角形中添加適當(dāng)輔助線的意識(shí),并通過(guò)添加輔助線,向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化的思想,從而深入領(lǐng)會(huì)分析幾何證明題的方法。
(3)使學(xué)生進(jìn)一步了解追尋規(guī)律,研究問(wèn)題的方法,尤其是研究幾何對(duì)象的基本思路。
3教法與學(xué)法分析
組織學(xué)生以小組活動(dòng)為載體,交流探究為主線進(jìn)行學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生積極感知,大膽猜想,并引導(dǎo)他們探究,論證,努力為學(xué)生搭建一個(gè)自由交流學(xué)習(xí)的空間和平臺(tái),促進(jìn)學(xué)生新的知識(shí),能力生成。
4教學(xué)過(guò)程
4.1首先是興趣導(dǎo)入,復(fù)習(xí)舊知。師生共同欣賞一組軸對(duì)稱圖形的圖片,并讓學(xué)生按照軸對(duì)稱圖形的特點(diǎn),利用兩個(gè)三角板構(gòu)造一組圖形,要求:
(1)拼出的圖形是軸對(duì)稱圖形;(2)拼得的軸對(duì)稱圖形是三角形。
學(xué)生以小組的形式按要求拼圖,教師收集成果,并及時(shí)設(shè)問(wèn):
你拼出了一個(gè)什么樣的三角形?并質(zhì)疑:“等腰三角形除了具有一般三角形的性質(zhì)及兩腰相等的特點(diǎn)外,還有哪些特殊的性質(zhì)?”從而引出課題。
學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手,感知等腰三角形的對(duì)稱性,有趣的活動(dòng)不但激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還對(duì)接下來(lái)的性質(zhì)探究和證明做鋪墊。
4.2設(shè)置情景,引導(dǎo)探究。首先,讓學(xué)生用直尺等工具在紙上畫(huà)一個(gè)等腰三角形,思考這樣一個(gè)問(wèn)題“如果讓你來(lái)研究等腰三角形的特殊性質(zhì),你覺(jué)得要從哪些要素加以分析?”讓學(xué)生分成小組探討,學(xué)生在探討過(guò)程中,想到一般三角形的構(gòu)成元素:邊,角,以及三角形的重要的三種線段,得到的結(jié)論可能不唯一,有些學(xué)生會(huì)想到從等腰三角形的兩個(gè)底角出發(fā)加以研究,還有思維靈活的同學(xué)可能會(huì)想到從等腰三角形的底邊上的中線,底邊上的高和頂角的角平分線加以研究;思維更加靈活,想象空間更寬廣的學(xué)生會(huì)想到兩腰上的中線,高加以研究,對(duì)于學(xué)生的探討結(jié)果,老師進(jìn)行歸納,歸納出以下四個(gè)元素是我們這堂課研究的主要內(nèi)容:(1)兩個(gè)底角;(2)底邊上的中線;(3)底邊上的高;(4)頂角的角平分線。引導(dǎo)學(xué)生的注意力集中到這四個(gè)方面來(lái),面對(duì)這四個(gè)元素,再追問(wèn):“你可以用哪些方法分析這些要素?”大部分同學(xué)能想到用量角器測(cè)量,畫(huà)圖的方法。思維靈活的同學(xué)能想到利用軸對(duì)稱性質(zhì)對(duì)折等腰三角形。教師針對(duì)學(xué)生的探究方法給予肯定,并讓學(xué)生親自操作,同時(shí)設(shè)問(wèn):“你發(fā)現(xiàn)這四個(gè)元素可能存在什么樣的關(guān)系?說(shuō)說(shuō)你猜想”學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜想,會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)底角相等,三條線段為同一線段。老師再次歸納學(xué)生的結(jié)論,并對(duì)他們的探究成果給予肯定。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié),不僅使學(xué)生體會(huì)到知識(shí)的發(fā)生,發(fā)展過(guò)程,還能較好的培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
4.3證明猜想,形成定理。老師先質(zhì)疑:“哪個(gè)同學(xué)畫(huà)出的等腰三角形沒(méi)有這兩個(gè)特點(diǎn)?”同時(shí)設(shè)問(wèn):“所有的等腰三角形都具備這兩個(gè)特點(diǎn)嗎?”對(duì)于學(xué)生的肯定回答,老師聲明,要想加以確認(rèn),必須進(jìn)行理論證明,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
這樣用文字證明的幾何問(wèn)題,包括了證明的三個(gè)步驟,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度,因此,我決定通過(guò)三個(gè)問(wèn)題的解答,幫助學(xué)生理順?biāo)悸罚怆y題。問(wèn)題一:找出命題“等腰三角形兩個(gè)底角相等”的題設(shè),結(jié)論,并根據(jù)畫(huà)出的圖形寫(xiě)出已知,求證。這個(gè)設(shè)計(jì),使學(xué)生體會(huì)將文字語(yǔ)言翻譯成數(shù)學(xué)語(yǔ)言,幫助學(xué)生寫(xiě)出已知,求證。問(wèn)題二:證明兩個(gè)角相等的方法有哪些? 該問(wèn)題供給學(xué)生解決新問(wèn)題的思路,引導(dǎo)學(xué)生用舊知識(shí),解決新問(wèn)題,體會(huì)數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化思想。問(wèn)題三:怎樣把等腰三角形分成兩個(gè)全等三角形呢?本題中輔助線的添加是這堂課的一個(gè)難點(diǎn),由此,我決定讓學(xué)生把課堂開(kāi)始拼得的等腰三角形拿出來(lái),并讓學(xué)生回憶拼圖的過(guò)程,學(xué)生能夠很快發(fā)現(xiàn)等腰三角形是用兩個(gè)全等的三角形組成,重合的線段是對(duì)稱軸。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)設(shè)問(wèn):當(dāng)這條對(duì)稱軸隱藏起來(lái)了,怎樣把等腰三角形分成兩個(gè)全等的三角形?由于對(duì)知識(shí)的發(fā)生,發(fā)展有了充分的了解,學(xué)生通過(guò)探討,可能會(huì)出現(xiàn)以下三種解決方法:(1)做底邊的中線(2)做底邊的高(3)做頂角的角平分線。以以做底邊上的中線為例,讓學(xué)生陳述證法,老師板書(shū),規(guī)范書(shū)寫(xiě)。
這個(gè)過(guò)程不僅使學(xué)生了解了做證明題的三個(gè)步驟,而且使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)中化未知為以知的轉(zhuǎn)化思想,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)中發(fā)現(xiàn),再創(chuàng)造的過(guò)程,進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
4.4講練結(jié)合,加深認(rèn)識(shí)。 第一題是口答練習(xí),使學(xué)生能夠利用性質(zhì)一解決問(wèn)題,第二題是將證明的理論翻譯成數(shù)學(xué)語(yǔ)言,為以后解決角度相等,線段相等,線段垂直的問(wèn)題提供了新的依據(jù)和方法。并再此基礎(chǔ)上設(shè)問(wèn):“若等腰三角形中的三線出現(xiàn)一線,你會(huì)想到什么?若等腰三角形中的三線一線未出,你應(yīng)該想到什么?”聽(tīng)過(guò)這個(gè)問(wèn)題的解答,使學(xué)生對(duì)性質(zhì)定理的認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)了飛躍。第三題源于課本,師生共同完成,目的在于培養(yǎng)學(xué)生正確應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力,鞏固所學(xué)性質(zhì)。
4.5歸納小結(jié),當(dāng)堂測(cè)試。 首先小結(jié)部分引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn),思想方法上的收獲,幫助學(xué)生構(gòu)建比較完善的知識(shí)結(jié)構(gòu),歸納數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思想方法,從而提高他們自主學(xué)習(xí),獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。
當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入社會(huì)之后,還要在工作中不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技能,這時(shí)候,一個(gè)人學(xué)習(xí)效率的高低則會(huì)影響他(或她)的工作成績(jī),繼而影響他的事業(yè)和前途。那么你們知道關(guān)于初三上冊(cè)期末數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料內(nèi)容還有哪些呢?下面是小編為大家準(zhǔn)備2021年初三上冊(cè)期末數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料大全,歡迎參閱。
初三上冊(cè)期末數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料章一1.通過(guò)猜想,驗(yàn)證,計(jì)算得到的定理:
(1)全等三角形的判定定理:
(2)與等腰三角形的相關(guān)結(jié)論:
①等腰三角形兩底角相等(等邊對(duì)等角)
②等腰三角形頂角的平分線,底邊上的中線,底邊上的高互相重合(三線合一)
③有兩個(gè)角相等的三角形是等腰三角形(等角對(duì)等邊)
(3)與等邊三角形相關(guān)的結(jié)論:
①有一個(gè)角是60°得等腰三角形是等邊三角形
②三個(gè)角都相等的三角形是等邊三角形
③三條邊都相等的三角形是等邊三角形
(4)與直角三角形相關(guān)的結(jié)論:
①勾股定理:在直角三角形中,兩直角邊的平方和等于斜邊的平方
②勾股定理逆定理:在一個(gè)三角形中兩直角邊的平方和等于斜邊的平方,那么這個(gè)三角形一定是直角三角形
③HL定理:斜邊和一條直角邊對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形全等
④在三角形中30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半
2.兩條特殊線
(1)線段的垂直平分線
①線段的垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩邊的距離相等
互為逆定理{
②到一條線段兩個(gè)端點(diǎn)距離相等的點(diǎn)在這條線段的垂直平分線上
③三角形的三條垂直平分線交于一點(diǎn),并且這一點(diǎn)到這三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等
(2)角平分線
①角平分線上的點(diǎn)到這個(gè)角的兩邊距離相等
互為逆定理{
②在一個(gè)角的內(nèi)部,并且到這個(gè)角的兩邊距離相等的的點(diǎn),在這個(gè)角的角平分線上
3.命題的逆命題及真假
①在兩個(gè)命題中,如果一個(gè)命題的條件與結(jié)論是另一個(gè)命題的結(jié)論與條件,我們就說(shuō)這兩個(gè)命題互為逆命題,其中一個(gè)是另一個(gè)的逆命題
②如果一個(gè)定理的逆命題是真命題,那么他也是一個(gè)定理,我們稱這兩個(gè)定理為互逆定理
③反正法:從否定命題的結(jié)論入手,并把對(duì)命題結(jié)論的否定作為推理的已知條件,進(jìn)行正確的邏輯推理,使之得到與已知條件,定理相矛盾,矛盾的原因是假設(shè)不成立,所以肯定了命題的結(jié)論,使命題獲得了證明
初三上冊(cè)期末數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料章二1.平行四邊形
定義:兩組對(duì)邊分別平行的四邊形是平行四邊形
性質(zhì)定理:
(1)兩組對(duì)邊分別相等
(2)平行四邊形對(duì)角相等
(3)對(duì)角線互相平分
判定定理:
(1)兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形
(2)兩組對(duì)角分別相等的四邊形是平行四邊形
(3)對(duì)角線互相平分的四邊形是平行四邊形
(4)一組對(duì)邊平行且相等的四邊形是平行四邊形
2.等腰梯形
定義:兩腰相等的梯形叫等腰梯形
性質(zhì)定理:
(1)同一底上的兩個(gè)角相等
(2)等腰梯形的對(duì)角線相等
判定定理:
(1)同一底上的兩個(gè)角相等的梯形是等腰梯形
(2)兩條對(duì)角線相等的梯形是等腰梯形
定理:夾在兩條平行線中間的平行線段相等
3.三角形和梯形的中位線:
(1)三角形的中位線
定義:三角形中任意兩邊中點(diǎn)的連線,叫三角形的中位線(三角形有三條中位線)
性質(zhì)定理:三角形的中位線平行且等于第三邊的一半
(2)梯形的中位線
定義:梯形兩腰中點(diǎn)的連線,叫梯形的中位線,梯形的中位線平行于上底下底
性質(zhì)定理:梯形的中位線等于上,下底之和的一半
4.矩形特殊的平行四邊形
定理:一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形
性質(zhì)定理:
(1)矩形的四個(gè)角都是直角
(2)矩形的對(duì)角線相等
判定定理:
(1)三個(gè)角都是直角的四邊形是矩形
(2)對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形
推論:直角三角形的斜邊上的中線等于斜邊的一半
逆定理:如果一個(gè)三角形中,一條邊上的中線等于這條邊的一半,那么這個(gè)三角形是直角三角形
5.菱形特殊的平行四邊形
定義:一組鄰邊相等的的平行四邊形是菱形
性質(zhì)定理:
(1)菱形的四條邊都相等
(2)菱形的對(duì)角線互相垂直,并且每一條線平分一組對(duì)角
判定定理:
(1)四條邊都相等的四邊形是菱形
(2)對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形
面積計(jì)算:菱形的面積等于其對(duì)角線乘積的一半
6正方形特殊的平行四邊形
定義:每一個(gè)角都是直角,并且鄰邊相等
性質(zhì)定理:
(1)正方形的四條邊都相等,四個(gè)角都是直角
(2)對(duì)角線互相垂直,平分,相等,并且每一條對(duì)角線平分一組對(duì)角
判定定理:
(1)有一個(gè)角是直角的菱形是正方形
(2)一組鄰邊相等的矩形是正方形
(3)對(duì)角線相等的菱形是正方形
(4)對(duì)角線互相垂直的矩形是正方形
7.連接四邊形各個(gè)中點(diǎn)得到
(1)依次連接任意四邊形各邊中點(diǎn)能得到平行四邊形
(2)依次連接平行四邊形各邊中點(diǎn)能得到平行四邊形
(3)依次連接菱形各邊中點(diǎn)能得到矩形
(4)依次連接矩形各邊中點(diǎn)能得到菱形
(5)依次連接正方形各邊中點(diǎn)能得到正方形
第四章視圖與投影
1.三視圖
主視圖左視圖
俯視圖
(1)主視圖與左視圖要高平齊
(2)主視圖與俯視圖要長(zhǎng)對(duì)正
(3)俯視圖與左視圖要寬相等
2.投影
①平行投影
②中心投影
視點(diǎn),視線,盲區(qū)
第五章反比例函數(shù)
k
1.定義:y=-(k≠0)
x
xy=k(k≠0)
y=kx-1(y≠0)
k
2.性質(zhì):y=-(k≠0)
x
①k>0時(shí),圖像在一,三象限,并且在每個(gè)象限內(nèi)y隨x增大而減小
②k
3.會(huì)與一次函數(shù)相結(jié)合
一次函數(shù):y=kx+b(k≠0)
性質(zhì)①k>0時(shí),y隨x的增大而增大
②k
b:在y軸上的截距
第六章頻率與概率
1.理論概率
(1)只涉及一步試驗(yàn)概率
多次試驗(yàn)得到的試驗(yàn)頻率就等于理論概率
(2)涉及兩步試驗(yàn)
①樹(shù)狀圖
②列表法
(3)試驗(yàn)做估
初三上冊(cè)期末數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料章三1.一元二次方程:只含有一個(gè)未知數(shù)X的整式方程,并且可以化成aX?+bX+C=0(a≠0)形式稱它為一元二次方程
aX?+bX+C=0(a≠0)一般形式
aX?叫二次項(xiàng)bX叫一次項(xiàng)C叫常數(shù)項(xiàng)a叫二次項(xiàng)系數(shù)b叫一次項(xiàng)系數(shù)
2.一元二次方程解法:
(1)配方法:(X±a)?=b(b≥0)注:二次項(xiàng)系數(shù)必須化為1
(2)公式法:aX?+bX+C=0(a≠0)確定a,b,c的值,計(jì)算b?-4ac≥0
若b?-4ac>0則有兩個(gè)不相等的實(shí)根,若b?-4ac=0則有兩個(gè)相等的實(shí)根,若b?-4ac
若b?-4ac≥0則用公式X=-b±√b?-4ac/2a注:必須化為一般形式
(3)分解因式法
①提公因式法:ma+mb=0m(a+b)=0
平方差公式:a?-b?=0(a+b)(a-b)=0
②運(yùn)用公式法:{
完全平方公式:a?±2ab+b?=0(a±b)?=0
③十字相乘法
例題:X?-2X-3=0
1\/111
×}X?的系數(shù)為1則可以寫(xiě)成{常數(shù)項(xiàng)系數(shù)為3則可寫(xiě)成{
1/\-31-3
--------
-3+1=-2交叉相乘在相加求值,值必須等于一次項(xiàng)系數(shù)
一、教學(xué)誤區(qū)
1.數(shù)學(xué)思維的含金量不高
蘇科版《義務(wù)教育教科書(shū)?數(shù)學(xué)》(以下稱“蘇科版”)八年級(jí)上冊(cè)教材,在“等腰三角形的軸對(duì)稱性”這一內(nèi)容中,就探究“等腰三角形的性質(zhì)”提供了下列教學(xué)素材:把等腰三角形紙片(圖1)沿頂角平分線折疊,你有什么發(fā)現(xiàn)?
……
探究“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”這一內(nèi)容,又提供了下列教學(xué)素材:剪一張直角三角形紙片,如圖2(1)。
……
把紙片按圖2(2)所示的方法折疊,再把紙片展開(kāi)并連接CD(如圖2(3)),你發(fā)現(xiàn)了什么?
……
教材的編寫(xiě)意圖,顯然是要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)獲取等腰三角形的性質(zhì)及“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”等一系列的結(jié)論。這種由操作到結(jié)論的方法,解決問(wèn)題的入口寬,操作簡(jiǎn)便,不失是一種幫助學(xué)生探究問(wèn)題的好辦法。
教學(xué)中,如果將教材中的操作原封不動(dòng)地呈現(xiàn)給學(xué)生,對(duì)于基礎(chǔ)差一點(diǎn)的學(xué)生,運(yùn)用這種方法,顯然在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)也獲取了知識(shí)。而對(duì)于基礎(chǔ)好一點(diǎn)、思維能力強(qiáng)一點(diǎn)的學(xué)生,讓他們被動(dòng)地按照上述的操作指令進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即使得到有效結(jié)論,也只是在茫然中獲取的。這種“指令性操作”,只有折疊的技術(shù)要求,沒(méi)有思維的活動(dòng)內(nèi)涵,久之,勢(shì)必削弱學(xué)生數(shù)學(xué)思維的含金量。如果只是用技術(shù)做實(shí)驗(yàn),那么數(shù)學(xué)課與技術(shù)課、勞技課還有差別嗎?建立在“指令性操作”這一層面上的實(shí)驗(yàn)與教學(xué)中一貫反對(duì)的“告訴式”、“注入式”教學(xué)有差別嗎?這值得研究與探討。
2.實(shí)驗(yàn)價(jià)值利用率不大
“蘇科版教材”(八年級(jí)上冊(cè)),在“多邊形的內(nèi)角和與外角和”這一內(nèi)容中,提供了下列教學(xué)素材:
在小學(xué)里,我們?cè)?jīng)把一個(gè)三角形的3個(gè)角拼在一起,發(fā)現(xiàn)了“三角形的內(nèi)角和是180°”的結(jié)論。(筆者以下稱“拼角實(shí)驗(yàn)”)
如圖3,在ABC的邊AC所在的直線繞點(diǎn)A按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的過(guò)程中,直線AC與邊BC的延長(zhǎng)線分別交于點(diǎn)C1、C2、C3……
(1)在上述過(guò)程中,哪些角的大小發(fā)生了變化?
(2)度量∠BAC與∠ACB,并求它們的和;度量∠BAC1與∠AC1B、∠BAC2與∠AC2B、∠BAC3與∠AC3B……并分別求它們的和。你發(fā)現(xiàn)了什么?
(3)當(dāng)直線AC繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到AC′,使AC′∥BC′時(shí),度量∠BAC′的度數(shù),你發(fā)現(xiàn)了什么?(筆者以下稱“轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)”)
“拼角實(shí)驗(yàn)”主要是發(fā)現(xiàn)三角形內(nèi)角和定理,并由拼角實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),得到證明三角形內(nèi)角和的輔助線。而在實(shí)際教學(xué)中,老師只開(kāi)發(fā)出實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)價(jià)值,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,沒(méi)有將研究的價(jià)值從拼角的過(guò)程中遷移到論證的輔助線的作法上來(lái),這樣就喪失了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值。
同樣,在“轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)”中,其價(jià)值一是用“控制變量法”來(lái)研究三角形的內(nèi)角和。即控制三角形中的一個(gè)內(nèi)角∠B不變,通過(guò)變化∠BAC、∠ACB的大小,發(fā)現(xiàn)∠BAC與∠ACB的和不變,進(jìn)而得到三角形的三個(gè)內(nèi)角的和不變,是一個(gè)固定值,從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的探究欲望。價(jià)值二是探究三角形三個(gè)內(nèi)角和這個(gè)固定值是多少,發(fā)現(xiàn)三角形內(nèi)角和定理。價(jià)值三是從實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,尋找到證明三角形內(nèi)角和定理的輔助線的另一種作法,從而為證明三角形內(nèi)角和為180°服務(wù)。在教學(xué)過(guò)程中,教師往往將轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)單一地理解為發(fā)現(xiàn)三角形內(nèi)角和定理,價(jià)值一、價(jià)值三被忽視了。
3.數(shù)學(xué)本質(zhì)的遷移性不強(qiáng)
“蘇科版教材”(七年級(jí)上冊(cè))有這樣一道習(xí)題:
桌子上有3只杯口都朝上的茶杯,每次翻轉(zhuǎn)2只,能否經(jīng)過(guò)若干次翻轉(zhuǎn)使3只杯子的杯口全部朝下?7只杯口都朝上的茶杯,每次翻轉(zhuǎn)3只,能否經(jīng)過(guò)若干次翻轉(zhuǎn)使7只杯子的杯口全部朝下?
教學(xué)中有不少教師讓幾位同學(xué)拿上7個(gè)紙杯到講臺(tái)桌旁進(jìn)行實(shí)驗(yàn),或者讓學(xué)生預(yù)先準(zhǔn)備好紙杯,上課時(shí)自我實(shí)驗(yàn)。第一次,翻動(dòng)后有2只杯子口朝下,5只杯子口朝上;第二次,翻動(dòng)后有4只杯子口朝下,3只杯子口朝上;第三次,翻動(dòng)后有6只杯子口朝下,1只杯子口朝上;第四次,翻動(dòng)后有4只杯子口朝下,3只杯子口朝上……一分鐘過(guò)去了,兩分鐘過(guò)去了,四分鐘過(guò)去了……時(shí)間一分一秒的流逝了,學(xué)生卻隨著時(shí)間變得昏昏沉沉,手忙腳亂,連翻動(dòng)了幾次也數(shù)不清,怎么也想不出來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的思路。最后,教師不得不告訴學(xué)生,無(wú)論翻動(dòng)多少次,杯口朝上的都是奇數(shù)不是偶數(shù),所以無(wú)論翻動(dòng)多少次都是不可能杯口全部朝下的,這才將本問(wèn)題勉強(qiáng)解決了。究其原因,這是教師、學(xué)生看不清問(wèn)題而造成的。
二、矯正方法
1.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)要在價(jià)值立意上作設(shè)計(jì)
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值立意必須是建立在數(shù)學(xué)思維活動(dòng)之上,如果離開(kāi)了數(shù)學(xué)思維,將實(shí)驗(yàn)定位在按提供的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行機(jī)械的操作,那只能算是一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)活動(dòng),這樣的活動(dòng)只有動(dòng)手沒(méi)有動(dòng)腦,已偏離數(shù)學(xué)的軌道,失去了數(shù)學(xué)味道,在數(shù)學(xué)教學(xué)上就沒(méi)有意義了。
要凸顯數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值,必須讓其既具有科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般立意,又具有數(shù)學(xué)學(xué)科特有的思維魅力。即讓數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)也遵循科學(xué)實(shí)驗(yàn)“目的――實(shí)驗(yàn)――猜想――論證――結(jié)論”的一般規(guī)律。基于這樣的認(rèn)識(shí),可以對(duì)文中提及的“等腰三角形的性質(zhì)”的教學(xué)素材進(jìn)行如下處理。
實(shí)驗(yàn)1:探究“等腰三角形的性質(zhì)”
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)1次折疊1個(gè)等腰三角形形成2個(gè)全等的直角三角形的活動(dòng),發(fā)現(xiàn)等腰三角形的性質(zhì)。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康模處熆梢栽O(shè)計(jì)下列活動(dòng),讓學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考。
(1)師:今天老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了一些等腰三角形紙片和直角三角形紙片,這節(jié)課就和同學(xué)們玩玩這些紙片,同學(xué)們有沒(méi)有興趣?
設(shè)計(jì)意圖:用這樣的開(kāi)場(chǎng)白,來(lái)激發(fā)學(xué)生的積極性。
(2)師:如何將手中的1個(gè)等腰三角形紙片,通過(guò)1次折疊形成2個(gè)全等的直角三角形?
設(shè)計(jì)意圖:提出這個(gè)問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生弄清折疊的要求,進(jìn)而探尋折疊的方法。這個(gè)過(guò)程,就是教師層面上設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,主要由教師站在數(shù)學(xué)背景的高度來(lái)提出問(wèn)題,讓學(xué)生探尋實(shí)驗(yàn)方案。
【實(shí)驗(yàn)活動(dòng)】讓學(xué)生根據(jù)教師提出的實(shí)驗(yàn)要求,在思維場(chǎng)景中去探尋折疊與相等、對(duì)稱的關(guān)系,從而讓學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,而不是讓學(xué)生麻木地去折、去猜、去碰,最終形成學(xué)生層面上的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)而達(dá)到教材中折疊的技術(shù)要求。
方案1:根據(jù)“相等原理”形成折疊方案。即沿著“折疊(數(shù)學(xué)活動(dòng))――重合(數(shù)學(xué)觀念)――相等(數(shù)學(xué)結(jié)論)”這一“相等”的思路,進(jìn)行折疊。
方案2:根據(jù)“對(duì)稱原理”形成折疊方案。即沿著“折疊(數(shù)學(xué)活動(dòng))――重合(數(shù)學(xué)觀念)――對(duì)稱(數(shù)學(xué)結(jié)論)”這一“對(duì)稱”的思路,進(jìn)行折疊。
學(xué)生經(jīng)過(guò)這個(gè)思維背景再進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)(折疊),不但驗(yàn)證了自己的想法(方案)可行可用,而且還錘煉了數(shù)學(xué)思維。對(duì)于思維層次不高的學(xué)生,讓他們自主地構(gòu)建上述活動(dòng)顯然有困難,這個(gè)困難主要是怎么設(shè)計(jì)出折疊的方案,而對(duì)于折疊的技術(shù),他們?cè)谂c其他同學(xué)討論交流中,也能完成這樣一個(gè)折疊操作,并且在這個(gè)活動(dòng)中并沒(méi)有降低課本對(duì)他們的基本要求。
【數(shù)學(xué)猜想】實(shí)驗(yàn)是表征,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論才是本源。為此,實(shí)驗(yàn)后,教師要讓學(xué)生直逼數(shù)學(xué)本質(zhì)。這個(gè)活動(dòng)一般可運(yùn)用下列方法來(lái)進(jìn)行。
師:通過(guò)這個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),你可以得到哪些數(shù)學(xué)結(jié)論?
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,得到“等腰三角形是軸對(duì)稱圖形,頂角的平分線所在的直線、底邊上的高所在直線、底邊上的中線所在的直線都是它的對(duì)稱軸;等腰三角形的兩底角相等;等腰三角形底邊上的高線、中線、頂角平分線重合”數(shù)學(xué)猜想。
【數(shù)學(xué)證明】實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)學(xué)猜想,是基于直覺(jué)和簡(jiǎn)單邏輯下形成的,那么就有必要對(duì)數(shù)學(xué)猜想進(jìn)行數(shù)學(xué)證明,因?yàn)閿?shù)學(xué)的最高境界便是證明。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,可以設(shè)計(jì)下列問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生證明。
師:你上述的猜想一定正確嗎?
設(shè)計(jì)意圖:引發(fā)學(xué)生進(jìn)行理性證明。
【數(shù)學(xué)結(jié)論】通過(guò)折疊,輔之于觀察、抽象、歸納、簡(jiǎn)單的推理等思維活動(dòng),形成了數(shù)學(xué)猜想;通過(guò)數(shù)學(xué)論證,即通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理、有力的數(shù)學(xué)證明,得到了絕對(duì)真理的數(shù)學(xué)結(jié)論。如何證明這個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論,是脫離數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),另辟蹊徑;還是回歸實(shí)驗(yàn),探尋靈感?顯然是要讓學(xué)生透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,探求形成現(xiàn)象的本質(zhì),完成論證猜想的證明。所以在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,探究輔助線的作法,一定要讓學(xué)生回歸折疊的過(guò)程,不僅要讓學(xué)生正確地引出輔助線,而且還要讓學(xué)生體驗(yàn)輔助線誕生的必要性與合理性,這才能體現(xiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)價(jià)值。
【經(jīng)驗(yàn)積累】任何一個(gè)數(shù)學(xué)活動(dòng),都要讓學(xué)生形成活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)橹挥谢顒?dòng)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程,只能是一個(gè)執(zhí)行命令的過(guò)程,它永遠(yuǎn)停留在重復(fù)別人想法的過(guò)程中,所以只有通過(guò)活動(dòng)形成自己特有經(jīng)驗(yàn),才是一個(gè)將別人的想法內(nèi)化為自己知識(shí)的過(guò)程,這才是學(xué)習(xí)的真正目的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),帶給學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)主要有上述提及的“相等思維”和“對(duì)稱思維”這兩種思維方法,它既是設(shè)計(jì)折疊實(shí)驗(yàn)方案的基本思路,也是解決折疊問(wèn)題的基本方法。
完成了探究等腰三角形的性質(zhì)后,還可以用下列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)探究“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”的問(wèn)題
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)2:探究“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”
問(wèn)題1:既然1個(gè)等腰三角形紙片通過(guò)1次折疊可以形成2個(gè)全等的直角三角形,那么可不可以將一個(gè)直角三角形通過(guò)2次折疊,形成2個(gè)等腰三角形呢?
問(wèn)題2:從將1個(gè)直角三角形通過(guò)2次折疊,形成2個(gè)等腰三角形的實(shí)驗(yàn)中,你們又可以得到哪些數(shù)學(xué)猜想?
問(wèn)題3:你準(zhǔn)備如何來(lái)論證這個(gè)結(jié)論?
……
這三個(gè)問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì),也是基于“目的――實(shí)驗(yàn)――猜想――論證――結(jié)論”的理念。有價(jià)值的思維永遠(yuǎn)不是建立在技巧上,而是體現(xiàn)在解決一類問(wèn)題的通法上,因?yàn)樗墙逃?guī)律在教學(xué)實(shí)踐中的具體體現(xiàn)。
2.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)要在過(guò)程分析上作整合
在“等腰三角形的性質(zhì)”中,已提及到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)要在其過(guò)程中吸取養(yǎng)分,下面再根據(jù)“三角形內(nèi)角和定理”,重點(diǎn)談?wù)勥@個(gè)話題。
三角形內(nèi)角和的實(shí)驗(yàn),其立意就是把三角形的三個(gè)內(nèi)角,適當(dāng)?shù)亍鞍岚峒摇保M合變成我們熟知的180°的角。學(xué)生在學(xué)習(xí)此內(nèi)容時(shí),已有平角的度數(shù)是180°、鄰補(bǔ)角的度數(shù)是180°、平行線形成的同旁內(nèi)角的和是180°等知識(shí)諸備。就“拼角實(shí)驗(yàn)”而言,形成新角的過(guò)程一是形成平角,二是形成鄰補(bǔ)角。就“轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)”而言,形成新角的過(guò)程是平行線下的同旁內(nèi)角。這三種拼角的過(guò)程非常重要,它是形成證明三角形內(nèi)角和定理輔助線的關(guān)鍵,也是設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值所在,教學(xué)中不容忽視。
(1)拼角實(shí)驗(yàn)下產(chǎn)生的輔助線
①由拼成平角的實(shí)驗(yàn)(圖4),可以構(gòu)造出過(guò)點(diǎn)A引BC平行線DE的輔助線(圖5)的證法。
②由拼成鄰補(bǔ)角的實(shí)驗(yàn)(圖6),構(gòu)造出延長(zhǎng)BA到E,并過(guò)點(diǎn)A引BC平行線AD的輔助線(圖7)的證法。
(2)轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)下產(chǎn)生的輔助線
由拼成平行線下的同旁內(nèi)角互補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)(圖8),可以構(gòu)造出過(guò)點(diǎn)A引BC平行線AD的輔助線(圖9)的證法。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),可以得到三角形內(nèi)角和為180°的假設(shè),通過(guò)證明,得到了三角形內(nèi)角和定理。看似這一過(guò)程比較圓滿,在此建議增加一個(gè)對(duì)上述思維過(guò)程的反思環(huán)節(jié)。可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行研究反思,正因?yàn)槿切蔚娜齻€(gè)內(nèi)角的和是180°,我們才可以設(shè)計(jì)出“拼角實(shí)驗(yàn)”,才可以通過(guò)“拼角實(shí)驗(yàn)”順利尋找出將三角形的三個(gè)內(nèi)角拼成一個(gè)平角的輔助線、才可以順利尋找出將三角形的三個(gè)內(nèi)角拼成鄰補(bǔ)角的輔助線來(lái)證明內(nèi)角和定理;正因?yàn)槿切蔚娜齻€(gè)內(nèi)角的和是180°,我們才可以設(shè)計(jì)出“轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)”,才可以順利尋找出通過(guò)將三角形的三個(gè)內(nèi)角拼成平行線形成的同旁內(nèi)角的輔助線來(lái)證明此定理。
3.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)要在問(wèn)題本質(zhì)上作文章
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與理性思維怎么處理,一直是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)關(guān)注的問(wèn)題。物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn),常常是重過(guò)程現(xiàn)象,更重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要關(guān)注的是動(dòng)手思考的習(xí)慣,更注重的是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中數(shù)學(xué)本質(zhì)的揭示。一個(gè)好的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),要能引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題,在實(shí)驗(yàn)中抽象出一般的原理,用數(shù)學(xué)語(yǔ)言講出數(shù)學(xué)故事。
文中所提及的“翻轉(zhuǎn)杯口”的實(shí)驗(yàn),如果教師看不清、看不準(zhǔn)這個(gè)問(wèn)題的數(shù)學(xué)本質(zhì),只能是引導(dǎo)學(xué)生機(jī)械地進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生必然得不到深層次的思考。這個(gè)問(wèn)題的數(shù)學(xué)本質(zhì)是將實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題抽象為通過(guò)改變乘積中因數(shù)符號(hào)的個(gè)數(shù),進(jìn)而確定積的符號(hào)是否發(fā)生變化這樣一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。基于這樣的認(rèn)識(shí),就能找到這個(gè)問(wèn)題規(guī)律化的結(jié)論。因此,可以將本問(wèn)題作如下拓展。
結(jié)合上述解題經(jīng)驗(yàn),請(qǐng)?zhí)骄浚航o定正面向上的撲克牌m張,每次翻動(dòng)n張(m不能被n整除),試研究是否可以經(jīng)過(guò)改變一張或幾張牌的正反面,將桌面上的撲克牌全部反向。
我們不妨將正面向上的每張牌看成數(shù)+1,反面向上的每張牌看成數(shù)-1,每翻動(dòng)一張牌,則桌子上所有牌所寫(xiě)的數(shù)的積就改變一次符號(hào)(由-1變?yōu)?1)。類似于,若一次翻動(dòng)n張,就改變n次符號(hào)。因此,若n為奇數(shù),由于奇數(shù)個(gè)-1的積為-1,桌子上所有牌所寫(xiě)的數(shù)的積就改變了符號(hào);而若n為偶數(shù),由于偶數(shù)個(gè)-1的積為+1,桌子上所有牌所寫(xiě)的數(shù)的積仍保持原來(lái)的符號(hào)。
當(dāng)m為奇數(shù)時(shí),要將所有正面向上的牌最終翻動(dòng)成都反面向上,須改變積的符號(hào)。由上可見(jiàn),若n為偶數(shù),那是不可能做到的;而若n是奇數(shù),則有可能做到,且翻動(dòng)的次數(shù)必須奇數(shù)次。
當(dāng)m是偶數(shù)時(shí),要將所有正面向上的牌最終翻動(dòng)成都反面朝上,不須改變積的符號(hào)。由上可見(jiàn),若n為奇數(shù),須翻動(dòng)偶數(shù)次可達(dá)目的;若n是偶數(shù),翻動(dòng)次數(shù)可以是奇數(shù)也可以是偶數(shù)(如表1)。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)隨著課程改革的深入,越發(fā)顯示出其強(qiáng)大的生命力,這是毋庸置疑的。本文提及的案例,只是在實(shí)施這一理念中教學(xué)行為上的一些偏差,我們期待更好更多的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果的涌現(xiàn)。
以現(xiàn)代教育思想觀念武裝頭腦,是探索數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。現(xiàn)代教育思想觀念要求,在探索研究性學(xué)習(xí)時(shí),要以現(xiàn)代化教育思想觀念武裝自己的頭腦,要能跳出數(shù)學(xué)看數(shù)學(xué)。新課標(biāo)的教育理念認(rèn)為,創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不是教出來(lái)的,而是通過(guò)獨(dú)立的思考和有利于創(chuàng)造性思維的環(huán)境激發(fā)出來(lái)的。要在課堂教學(xué)中合理滲透過(guò)程是探索數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的突破口。
案例:《等腰三角形性質(zhì)定理二》探討課
1.提出問(wèn)題
等腰三角形,除了兩個(gè)底角相等的性質(zhì)外,還有哪些性質(zhì)呢?
2.實(shí)驗(yàn)探索
先用一張長(zhǎng)方形紙片剪一個(gè)等腰三角形。將等腰三角形對(duì)折,使兩腰重合,然后打開(kāi)對(duì)折的三角形,觀察折痕,猜想折痕有哪些性質(zhì),等腰三角形有哪些性質(zhì)?
3.設(shè)置問(wèn)題
(1)這個(gè)猜想是等腰三角形所特有的嗎?不等邊三角形會(huì)不會(huì)也有這些特點(diǎn)呢?
(2)是不是所有的等腰三角形都具備這個(gè)特點(diǎn)呢?
4.推理論證
(1)出示一個(gè)不等邊三角形(用《幾何畫(huà)板》),畫(huà)出同一邊上的高線、中線、角平分線,觀察三線并不重合。
(2)慢慢拖動(dòng)三角形一頂點(diǎn),將不等邊三角形轉(zhuǎn)化為等腰三角形,發(fā)現(xiàn)底邊上的高線、中線、頂角的平分線互相重合。
(3)在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生證明發(fā)現(xiàn)的結(jié)論。
5.得出結(jié)論
本節(jié)探討課變直接給出定理為發(fā)現(xiàn)定理,讓學(xué)生人人參與定理的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,活躍學(xué)生的思維。
一、數(shù)學(xué)開(kāi)放題是實(shí)施數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的載體
例如,怎樣測(cè)量學(xué)校旗桿的高度。針對(duì)各種不同的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)出不同的測(cè)量方法。
這是一道綜合開(kāi)放題,其條件、策略、結(jié)論都是開(kāi)放的。(1)條件的開(kāi)放性。可考慮的各種不同的條件大致有:旗桿的大小,旗桿周圍的地理環(huán)境和測(cè)量者能涉足的位置、測(cè)量工具。(2)策略的開(kāi)放性。可考慮的各種不同的策略大致有:直接測(cè)量、利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算。利用相似三角形的比例關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,利用三角函數(shù)進(jìn)行計(jì)算等。通過(guò)這樣的活動(dòng)不但使學(xué)生鞏固了解直角三角形的有關(guān)知識(shí),而且使學(xué)生體會(huì)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用,以及如何創(chuàng)設(shè)條件將一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。
二、注重用數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法處理周圍的社會(huì)生活問(wèn)題是研究性學(xué)習(xí)的延伸
教師在注重對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能進(jìn)行教學(xué)的同時(shí),更應(yīng)重視學(xué)生數(shù)學(xué)思想和方法的學(xué)習(xí)以及數(shù)學(xué)能力的提高,要讓學(xué)生多思、多想、多探索、多領(lǐng)悟,引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)自己理解、分析、歸納等處理問(wèn)題的能力。讓學(xué)生憑借自己的智慧和能力,積極、獨(dú)立地思考問(wèn)題,主動(dòng)探索知識(shí),創(chuàng)造性地解決社會(huì)生活實(shí)際問(wèn)題。
如,裁縫師傅要想在一塊三角形的布料上剪出一個(gè)半徑盡可能大的圓做裙子,應(yīng)該如何剪才能符合要求?這個(gè)問(wèn)題可歸納為怎樣作一個(gè)圓和三角形的三邊都相切的問(wèn)題。又如,木工把一塊直角三角形的木板加工成一張正方形桌子的臺(tái)面,方法有很多,但若要求臺(tái)面的面積最大,他應(yīng)該怎么做呢?這個(gè)問(wèn)題歸結(jié)為二次函數(shù)的最大值問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:面積方法;初等幾何;面積比;等積變形
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)21-167-01
面積方法直觀、形象,與三角形全等相比更具普遍性。面積方法幾乎可以證明初等幾何中的所有定理,它的思想依據(jù)簡(jiǎn)明、簡(jiǎn)潔,內(nèi)涵卻深刻、豐富,具有特殊的幾何意義,其實(shí)際應(yīng)用高明、獨(dú)到,往往可以化難為易,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,在初等幾何問(wèn)題的解決中顯示出了強(qiáng)大的生命力,對(duì)解決某些幾何問(wèn)題有事半功倍的效果,其巧妙之處為人稱道,本文將通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明。
一、解決線段關(guān)系
證明線段的比例關(guān)系
例1.證明塞瓦定理(考慮任意點(diǎn)在三角形內(nèi))。
如圖1,設(shè) 為 內(nèi)任意一點(diǎn), 、 、 分別交對(duì)邊于 、 、 。
則 。
分析:直接考慮它們的比例關(guān)系很難下手,若能將線段之比轉(zhuǎn)化為相應(yīng)三角形的面積比,就會(huì)更簡(jiǎn)單。
證明:設(shè) 、 、 的面積分別為 、 、 ,
分別過(guò) 、 作 、 垂直于 ,垂足為 、 ,
則 ∽ ,
由性質(zhì)2
,
(1)
同理有
(2)
(3)
(1)×(2)×(3)得:
。
二、證明角的關(guān)系
下邊是一個(gè)很簡(jiǎn)單但很好的例子,問(wèn)題設(shè)計(jì)得非常巧妙,用面積再合適不過(guò).
例2. 如圖5, 中, 、 是 、 邊上的點(diǎn),且 , 、 交于G。
求證: 平分
分析:連接 、 ,已知 ,若
善于觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn) 和 的面積是相等
的,都等于 面積的一半,看出這一點(diǎn)
也就知道下一步該做什么。
證明:作 、 分別垂直于 、 ,
、 是垂足,再連接 、 ,
則則SBCF=SDCE = ABCD,
而 ,
,
≌ ,
= ,即 平分 .
本題由等面積、等底得出等高,進(jìn)而求得三角形全等,對(duì)應(yīng)角相等。
三、面積法作圖
面積方法可以作圖,下面例舉個(gè)簡(jiǎn)單例子。
例3. 已知 , 為 上一點(diǎn),求作一過(guò) 的直線平分 的面積。
分析:我們知道,三角形任一條中線剛好平分三角形的面積,我們考慮利用其中線和等積變形來(lái)作圖。作法:
1.如圖3,作中線 ,連接 ;
2.過(guò) 作 ∥ 交 于 ;
3.連接 ,則 即所求直線。
證明:
是中線,
,
又 ∥ ,
,
=
=
在初等幾何中幾乎到處都能見(jiàn)到面積方法的身影,面積方法的應(yīng)用變得越來(lái)越普遍,它的思想和方法也越來(lái)越完善,相信面積方法能走得更遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):