1、 说题稿龙湖中学 数学科 张芳钿题目:如图,四边形 ABCD 是正方形,点 E 是边 BC 的中点,AEF=90,且EF 交正方形外角的平分线 CF 于点 F。(1)求证 AE=EF。(2)如图 2,若把条件“点 E 是边 BC 的中点”改为“ 点 E 是边 BC 上的任意一点” ,其余条件不变,发现 AE=EF 仍然成立,请你证明这一结论(3)如图 3,若把条件“点 E 是边 BC 的中点”改为“ 点 E 是边 BC 延长线上的一点”,其余条件仍不变,那么结论 AE=EF 是否成立呢?若成立请你完成证明过程,若不成立请你说明理由一,说题目这道题原题来自新人教版-八年数学下册第十八章复习题 1
2、8 第 14 题,也出现在 2012 年青海的中考题中。特殊的平行四边形,全等三角形在中考中是热门考点,选择题,填空题,解答题中都会出现它的踪影,侧重考查学生对几何概念的理解,对几何图形特殊性质的判断与运用,考查学生的演绎推理能力与逻辑论证能力,常与直角三角形,等腰三角形,相似三角形,圆等知识点结合命题。从考查内容上看,本题涉及面广,主要以正方形为背景知识,考查全等三角形的性质与判定定理,以及等腰三角形,直角三角形等基础知识。从考查解题方法上看,本题主要考查全等三角形的应用,通过角与线段的迁移,寻找“桥梁” ,链接已有条件与目标线段,从而解决问题。从考查思想方法上看,本题主要考查几何中的类比思
3、想,转化思想。二,说思维和思路这道题的目的是证明线段相等,要证明线段相等从途径上有直接证明即“a=b”,以及间接证明“a=c,c=ba=b” 。以初中阶段的知识点来看,证明线段相等的思路常见的有:长度数量相等;全等三角形的对应边相等;等腰三角形的等角对等腰;线段垂直平分线上的点到线段两端的距离;平行四边形的对边相等及其它。下面我们来看这道题的证法:解法一:利用全等三角形直接证明第一小题是特殊情形,事实上,绝大多数同学的心理倾向直觉上来说,过点 F 做 FMCM 是顺理成章的事情,作出后就会立刻发现,虽然题中保证了ABE 和EMF 中的两对对应角相等,但要证明一边相等却是很难的事,轻松心态消散全
4、无,虽然可以利用相似三角形的知识深入研究,但难免会浪费大量时间,最后不得不放弃,另寻蹊径。第(1)题正确解题思路:取 AB 的中点 M,连接ME,则 AM=EC,易证AMEECF,所以AE=EF。第(2) (3)小题:题目从特殊定点发展为 BC 及 BC 延长线上的点,题目变得具有“一般”性,仿照第(1)题做法作辅佐线,如图在 BA 上取点BM=BE,连接 ME,易得 AM=EC, AME=ECF=135 ,再者,MAE=FEG 这个条件无论 E 点在 BC 及其延长线 CG 上怎么运动都会成立,所以易得三角形全等,问题解决。解法二:利用轴对称,等腰三角形求解要证明 AE=EF,我们可以构造线
5、段 a,使其成为连接的“桥梁”即AM=a=EF。轴对称就是其中一种方法。如图,连接 AC,并延长 AC 到 M,使CM=CF,连接 EM。易证ECF ECM (SAS),可得F=M。由AEF=90,易得ACF=90 ,可得EAM=F即M=EAM 。故 AE=EM=EF。这种解法巧妙的利用了轴对称构造全等三角形和等腰三角形,对图形与变换的理解是支撑此解法产生的根源。方法是可以迁移的,于是学生也可以换个方向寻找,如图所示:可延长AB、FC 并交于点 M,连接 EM。易证ABEMBE (SAS),得 AE=ME只要证得BAE=FEC=BME,可得F=45FEC=BMC (45)BME;所以F=EMF
6、;所以 ME=EF,即 AE=EF。G解法三:利用图形的旋转构造全等三角形结合图形的旋转的特性,以点 E 为旋转中心,若AE=EF,那么利用 FEC 逆时针选转 90来构造全等三角形无疑是简捷而明快的方法,这种方法原于对图形之间关系的深刻领悟,需要学生具有深刻的观察能力,几何直觉能力和丰富的解题经验。如图,连接 AC,过点 E 作 MEBC 于点 E,并交 AC 于点 M。易得 EM=EC,AME= FCE=135,由AEF=MEC= 90,可得AEM=FEC可证AEMFEC (ASA),命题得证。同理,我们也可以以 E 为旋转中心,利用ABE 顺时针旋转 90来构造全等三角形,如图:延长 A
7、B 到 M,使得 BM=BE,AE=MC 。易证ABECEM (SAS),可得BAE=BCM,又有BAE=FEC所以有BCM=FEC,故 EFMC,再者易得MEC = ECF=135, 故 EMFC ,所以四边形 EMCF 是平行四边形,即得 FE=MC。命题得证。在“地位平等”的线段 EF 和 AE 所在的三角形中,既然可以选择旋转FEC,那当然可以旋转 ABE,这需要学生都尝试、探索、研究,最后才能发现这么完美漂亮的解法。三,说教法学法在我们数学教学的过程中,不能盲目的追求数量不顾质量,采用题海战术,而更应该去教会学生思考,善于思考,进行一道题目多思路解法的训练和变式训练,更能让学生的思维
8、迁移、发散、开拓和活跃,提高学生思维的敏捷性和灵活性,从而提高分析与解答数学题的能力。几何题,尤其是需要做做辅助线的几何题,很多学生在上完课后,总会忧虑这样问题:“若考试的话,我会不会想出这种方法,怎么找到突破口,解题过程我能理解,可怎么想出来的?”解题技巧解题思想不同与知识点的学习,学生的掌握需要一个知识内化的过程,问题的解决需要从“特殊”到“一般” ,方法技巧可以迁移,在解题过程中帮助学生提升对知识体系的调用能力,帮助其链接知识点,构建知识面,对知识体系进行完善,而解题思想贯穿其全程。四,说价值可激发学习兴趣,巩固、深化所学知识,能挖掘学生潜力,培养思维能力和自己获取知识的能力。让学生在相互交流中各抒己见,互献智慧,在磨练中探索、尝试、验证,进行思想方法的沟通,以达到集思广益和突破创新的目的,能培养学生思维的深刻性、广阔性、创造性乃至批判性,开发学生的脑力资源,挖掘学生的潜在能力。最终让学生用自己的眼光观察数学问题,用自己的头脑思考、解决数学问题。