一类几何证明题的分析方法

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  【摘要】几何命题证明途径的探求,是中学数学中一个既有趣而有价值的重要课题。形如“ab=cd”或“ad=bc”(a,b,c,d表示线段或线段的和差)都可以转化为ab •dc =1的形式进行分析,从而使分析过程简捷而明朗,避免了学生在证这一类题时的盲目性,并且还能提示辅助线的作法。
  【关键词】证明途径探求 简捷明朗 避免盲目性 提示辅助线作法
  
  几何命题证明途径的探求,是中学数学中一个既有趣而有价值的重要课题。掌握准确的论证分析方法,是证明几何题的关键。
  学生证题时,总希望能用一种方法去证明一类几何题,因此,我在教学中常注意这一点。例如,我在讲一道几何题时,没有采用有关资料上的特殊解法,而是用一种具有普遍意义的方法去讲,使学生较轻松地掌握了此题的证法,并从中得到启示。
  已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥于BC于D, DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。
  求证:AB3AC3= BECF
  猜想:AB3AC3=BECF 可设想为三个一端是ABAC的比例式之积,另一端的部分分子,分母约去。为了证题思路的寻求,将约去的线段或线段的和差补上,对分析命题可能有帮助。
  分析:AB3AC3=BECFAB3AC3=BEx•xy•yCF(x、y待定)
  ABAC=BExABAC=BEDE△ABC∽△EBD
  x=DE
  ABAC=xyABAC=DEyx=DE
  ABAC=DEAE△ABC∽△DEAy=AE
  
  ABAC=yCFABAC=DFCF△ABC∽△DCF
  y=AE=DF矩形ABCD
  显而易见,这种猜想是正确的,在这种思想的指导下,笔者认为,形如“ab = cd”或“ad=bc” (a , b, c, d表示线段或线段的和差)都可以转化为ab •dc=1的形式进行分析,从而使分析过程简捷而明朗,避免了学生在证这一类题时的盲目性。
  现举例说明:
  例1:已知: 在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥于BC于D,DE⊥AB于E,DF⊥AC(图如前例)。
  求证: AD =BE•CF•BC
  分析: AD =BE•CF•BCADBE•ADCF ADBC=1
  ADBE=CDDE△ADC∽△BED
  ADCF =ABCD△ABD∽△CAD
  ADBC=DEAB△ADE∽△ABC
  例2:一条直线交△ABC的边AB于Z,交AC于Y,交BC的延长线于X.
  求证:BXXC•CYYA•AZZB=1
  分析:BXXC•CYYA•AZZB=1
  (找BXXC的对应式可提示作辅助线CD∥AB交ZX于D) BXXC=BZCD
  CYYA=CDAZCD∥AB
  例3:在△ABC中,O为△ABC的内心,DE ⊥AO交AB,AO,AC于D,O,E,连结BO.
  求证: (1)BO2=BD•BC
  (2)DO•EO=BD•EC
  分析: (1)BO =BD•BCBOBD•BOBC=1△BOD∽△BCO(三条线段在两个△中)
  (2)DO•EO=BD•ECBOBD•BOBC=1△BOD∽△OCE
  结论:用这种方法分析题,能较好地培养学生分析问题,解决问题的能力,使他们思路清晰,避免证题的盲目性,并且还能提示辅助线的作法。这种分析法在三角形、四边形等直线型图形中一般都能运用。
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