一道中考试题的解题策略与应用

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  試题呈现 (2016·盐城)如图1,已知a、b、c、d四条直线,a∥b,c∥d,∠1=110°,则∠2等于( )
  A.50° B.70° C.90° D.110°
  【思考】本题给出了条件,四条直线a、b、c、d具有的位置关系为a∥b、c∥d,由直线具有的位置关系,我们就可以根据平行线的性质寻找隐藏在图形中具有数量关系的角.因此,图2中的∠3=∠1、∠2=∠4.也就是将已知条件“∠1=110°”转化成∠3的度数为110°,将待求的问题“∠2的度数”转化为求∠4的度数.由图形可以知道∠3与∠4是一对邻补角,即可知道∠4的度数为70°.因此,本题中的∠2等于70°.所以,本题应该选B.
  还可以根据四条直线a、b、c、d具有的特殊位置关系,应用平行线的性质可以知道(如图3)∠3=∠2、∠4=∠3,因此,将待求的∠2的度数直接转化为∠4的度数,由图形可知∠1与∠4是一对邻补角,即可知∠4的度数为70°.
  【策略】本题是2016年江苏省盐城市中考数学试卷中的一道试题,着重考查了平行线的性质和对顶角、邻补角的关系,解题的关键是利用图形中直线特殊的位置关系找到与∠1、∠2有数量关系的角,然后再利用邻补角的数量关系,进而求出∠2的度数.本题较好地揭示了图形的位置关系与数量关系,灵活应用转化的数学思想,将待求的问题逐步转化.解决此类问题的策略在于,能够灵活应用平行线的性质、判定方法以及三角形的内角和定理,根据题意和图形寻找联系已知角与未知角的纽带,使问题逐步加以转化,问题的解答过程也非常简捷.
  应用 (2016·菏泽)如图4,将一副三角板和一张对边平行的纸条按下列方式摆放,两个三角板的一直角边重合,含30°角的直角三角板的斜边与纸条一边重合,含45°角的三角板的一个顶点在纸条的另一边上,则∠1的度数是 .
  问题的已知数学信息有:平行的两直线、度数分别为30°、45°、60°和90°的内角,待求的问题是∠1.观察图形可以看出,尽管图形中的两直线是平行的,怎么建立、寻找与∠1有数量关系的角是解决本题的关键.
  方法一 如图5,延长含45°角的三角板的斜边AP,与纸条的一边CD相交于点Q,由平行线的性质“两直线平行,内错角相等”,可得∠1=∠2.因此,此时的关键就是求∠2的度数.由平角定义,可得∠3=180°-45°-90°=45°,∠4=180°-60°=120°.在∠2、∠3、∠4所在的三角形中,再由三角形内角和定理,可得∠2的度数为180°-∠4-∠3=180°-120°-45°=15°,因此,∠1=15°,所以本题答案为15°.
  方法二 如图6,过两三角板的公共顶点P作纸条边AB的平行线,这样,根据平行线的性质可得∠2=∠1,也就将问题转化为∠2的度数问题,而观察图形可知∠2与∠3的度数和为45°,因此,只需要求得∠3的度数即可.根据平行线的性质,还可知PQ与CD也是互相平行的,因此∠3=∠4=30°,显然∠2=45°-∠3=45°-30°=15°,所以∠1=15°,因此答案为15°.
  方法三 如图7,观察图形,可以知道∠AEP=∠DPC=90°,因此,图形中还隐含着两直角边AE、DP是互相平行的.如果延长AE交边CD于点Q,那么就可以应用平行线的性质,∠PDC=∠AQC=60°.又根据纸条边AB、CD是一组平行线,这样根据平行线的性质可得∠BAQ=∠AQC=60°,而观察图形可知,∠BAQ是由∠EAP与∠1组成的,因此,只需知道∠EAP的度数即可.所以,∠1=∠BAQ-∠EAP=60°-45°=15°.
  同学们,转化是我们学习数学过程中常见的一种解题策略,需要我们熟练地抓住问题的实质,要学会使复杂的问题简单化、陌生的问题熟悉化、抽象的问题具体化的本领.
  (作者单位:江苏省建湖县教育局教研室)
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