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众所周知,数学的学习能力是否提高是初中学生解决问题能力的重要标志,也是许多数学教师关注的问题. 经过多年的教学实践探索,笔者认为学生在学习数学过程中经历了从模仿到创新的不同阶段. 模仿学习在初期是必要的,同时也应该认识到,过多的模仿会造成解题思路的模式化. 为了改变这种现状,我们在教给学生怎样解题的同时,我们更要集思广益,分析典型例题解法的多种途径,拓展学生们解题的思维,真正达到以点带面、触类旁通、举一反三的效果. 现举例与大家分享:
例1 在△ABC中,∠A = 90°,点D在线段BC上,∠EDB = ∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F.
(1)当AB = AC时,(如图1),
①∠EBF = _______°;
②探究线段BE与FD的数量关系,并加以证明.
(2)当AB = kAC时(如图14),求的值(用含k的式子表示).
这道题许多老师在讲评时都会觉得它很经典,学生们听完后也是颇有收获. 可是,过了几天再在试卷中呈现出来时,能解对的学生是寥寥无几. 这到底是怎么回事?是老师讲得不透彻?还是学生学得不扎实?原因肯定都有. 但是关键是教的方法不全面,造成学生学得不到位. 现多角度展现这道题的解法.
解 (1)① ∠EBF = 22.5°;思路是过D作DH∥AC交BE延长线于H,易证△BED ≌ △HED,则∠EBF = ∠HDE = -∠HDB = ∠C = 22.5°(图略).
对于第(1)题②小题,笔者用以下常见6种方法进行论证:
方法一:如图3,过D作DH∥AC交BE延长线于H,
∴ ∠DMB = ∠A = 90°.
∵ ∠MBD = 45°,
∴ ∠MDB = 45°,
∴ BM = DM.
∵ ∠FMD = ∠HMB = 90°,
∠1 = ∠2,
∴ △BHM ≌ △CMF.
∴ DF = BH 易證△BDE ≌ HDE.
∵ BE = BH,∴ BE = DF,
方法二:如图4,过D作DG⊥AB于G,连接EG,
则∠BEF = ∠DGF = 90°
∴ E,B,D,G四点在以BD为直径的圆上.
∴∠1 = ∠2 = ∠3 = 22.5°.
取DF中点H,连接GH,
∴△EGH与△BGD均为等腰三角形,可证 △EBG ≌ △HDG.
∴ BE = DH = DF.
方法三:如图5,过A作AG∥DE交BE延长线于G,交BC延长线于H,过C作CN⊥AH于N,
∵ ∠BAC = 90°,
∴ ∠1 ∠2 = 90°.
∵ ∠1 ∠3 = 90°,
∴ ∠2=∠3.
可证 △ABG≌△CAN.
∴ BG = AN.
∵ ∠2 = ∠H = 22.5°,∴ AC = CH.
∵ CN⊥AH,
∴ AN = HN = BG.
∵ DE∥HG,
即DF = 2BE.
方法四:如图6,
延长CB到G,使BG = BF,连接GF,过B作BM⊥FG于M.
由∠1 = ∠2 = 22.5°,
可证 △BMF ≌ △FEB.
∴ BE = MF = GF.
由∠1 = ∠GDF = 22.5°,
∴ GF = DF.
∴ BE = DF.
方法五:(如图7)
过点F作FG∥BE交BD于G,取DG中点H,连接FH,过H作HM⊥DF于M.
则∠GFD = ∠E = 90°.
Rt△DFG中,H为DG中点,
∴ FH = DH,
∴ ∠1=∠2=22.5°,
∴ ∠FHB = 45°,
∴ FH = BF = DH,
再证 △BEF≌△DMH.
得 DM = BE = DF.
以上这五种方法一般是构造全等、相似对线段的倍数关系进行分解,从而达到获解的目的.
方法六则要引入参数来解(如图8):
在DF上取一点G,使DG = BG,
则∠1 = ∠2 = 22.5°,得△BEG为等腰直角三角形,
设EF = x,BE = y,则BG = y,
∴ FD = y y - x.
由△BEF ∽ △DEB,
∴ x = ( - 1)y,
∴ DF = y y - y y = 2y = 2BE. 证毕.
对于第(2)题,可套用以上方法,证明略.
通过这道题的分析与解答,学生能够从中发现一题多解,启发学生从不同的角度去思考,一方面培养学生学习的兴趣,另一方面又丰富学生的数学思维,既能梳理知识,巩固知识,又能开拓思维的广度,促进学生思维的发展,提升学生的解题能力.
总之,在初中数学教学中,只要我们备课时重视一题多解,开阔解题思路,就一定能够培养初中生的数学解题能力.
例1 在△ABC中,∠A = 90°,点D在线段BC上,∠EDB = ∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F.
(1)当AB = AC时,(如图1),
①∠EBF = _______°;
②探究线段BE与FD的数量关系,并加以证明.
(2)当AB = kAC时(如图14),求的值(用含k的式子表示).
这道题许多老师在讲评时都会觉得它很经典,学生们听完后也是颇有收获. 可是,过了几天再在试卷中呈现出来时,能解对的学生是寥寥无几. 这到底是怎么回事?是老师讲得不透彻?还是学生学得不扎实?原因肯定都有. 但是关键是教的方法不全面,造成学生学得不到位. 现多角度展现这道题的解法.
解 (1)① ∠EBF = 22.5°;思路是过D作DH∥AC交BE延长线于H,易证△BED ≌ △HED,则∠EBF = ∠HDE = -∠HDB = ∠C = 22.5°(图略).
对于第(1)题②小题,笔者用以下常见6种方法进行论证:
方法一:如图3,过D作DH∥AC交BE延长线于H,
∴ ∠DMB = ∠A = 90°.
∵ ∠MBD = 45°,
∴ ∠MDB = 45°,
∴ BM = DM.
∵ ∠FMD = ∠HMB = 90°,
∠1 = ∠2,
∴ △BHM ≌ △CMF.
∴ DF = BH 易證△BDE ≌ HDE.
∵ BE = BH,∴ BE = DF,
方法二:如图4,过D作DG⊥AB于G,连接EG,
则∠BEF = ∠DGF = 90°
∴ E,B,D,G四点在以BD为直径的圆上.
∴∠1 = ∠2 = ∠3 = 22.5°.
取DF中点H,连接GH,
∴△EGH与△BGD均为等腰三角形,可证 △EBG ≌ △HDG.
∴ BE = DH = DF.
方法三:如图5,过A作AG∥DE交BE延长线于G,交BC延长线于H,过C作CN⊥AH于N,
∵ ∠BAC = 90°,
∴ ∠1 ∠2 = 90°.
∵ ∠1 ∠3 = 90°,
∴ ∠2=∠3.
可证 △ABG≌△CAN.
∴ BG = AN.
∵ ∠2 = ∠H = 22.5°,∴ AC = CH.
∵ CN⊥AH,
∴ AN = HN = BG.
∵ DE∥HG,
即DF = 2BE.
方法四:如图6,
延长CB到G,使BG = BF,连接GF,过B作BM⊥FG于M.
由∠1 = ∠2 = 22.5°,
可证 △BMF ≌ △FEB.
∴ BE = MF = GF.
由∠1 = ∠GDF = 22.5°,
∴ GF = DF.
∴ BE = DF.
方法五:(如图7)
过点F作FG∥BE交BD于G,取DG中点H,连接FH,过H作HM⊥DF于M.
则∠GFD = ∠E = 90°.
Rt△DFG中,H为DG中点,
∴ FH = DH,
∴ ∠1=∠2=22.5°,
∴ ∠FHB = 45°,
∴ FH = BF = DH,
再证 △BEF≌△DMH.
得 DM = BE = DF.
以上这五种方法一般是构造全等、相似对线段的倍数关系进行分解,从而达到获解的目的.
方法六则要引入参数来解(如图8):
在DF上取一点G,使DG = BG,
则∠1 = ∠2 = 22.5°,得△BEG为等腰直角三角形,
设EF = x,BE = y,则BG = y,
∴ FD = y y - x.
由△BEF ∽ △DEB,
∴ x = ( - 1)y,
∴ DF = y y - y y = 2y = 2BE. 证毕.
对于第(2)题,可套用以上方法,证明略.
通过这道题的分析与解答,学生能够从中发现一题多解,启发学生从不同的角度去思考,一方面培养学生学习的兴趣,另一方面又丰富学生的数学思维,既能梳理知识,巩固知识,又能开拓思维的广度,促进学生思维的发展,提升学生的解题能力.
总之,在初中数学教学中,只要我们备课时重视一题多解,开阔解题思路,就一定能够培养初中生的数学解题能力.