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图1
题目:如图1,在3×3的正方形网格中标出了∠1和∠2,求∠1+∠2的度数.
方法1:转移角
解法1:如图1,连结CE,DE,由图易知:
△ABC≌△ECB,△CDF≌△DEG.
所以∠1=∠3,∠2=∠4,
△CDE是等腰直角三角形.
所以∠CED=45°.
所以∠3+∠4=135°,即∠1+∠2=135°.
评析:上述解法是通过三角形全等,将∠1和∠2进行转移、拼接,从而使问题获解.
方法2:将图1中的∠1、∠2直接拼在一起,相当于求图2、图3中的∠BAC.
图2
解法2:(面积法)
设每个小正方形的边长均为1,
则△ABC的面积为52.
由勾股定理知AC=10,AB=5.
作AC边上的高BD,则:12×10×BD=
52.
所以BD=
102.
在Rt△ABD中应用勾股定理可得:AD=
AB2-BD2=102.
所以Rt△ABD是等腰直角三角形.
所以∠BAD=45°,即∠BAC=135°.
图3
解法3:(相似形法)
如图3,连结AD,
则由勾股定理知AB=5.
因为BDAB=15
=55,
ABBC=55,
所以BDAB=ABBC.
又∠DBA=∠ABC(公共角),
所以△DBA∽△ABC.
所以∠BAC=∠BDA=135°.
评析:解法2、3的精彩之处在于将“两个角的求和问题”转化为“求一个角的问题”,体现了“化零为整”的整体化思想.
方法三利用三角函数构造几何图形
图4
解法4:在图1中,设∠1的余角为α,∠2的余角为β,
则tanα=13=26,tanβ=
12
=36.
据此,我们可以构造如图4所示的几何图形,其中PM⊥QR,PM=6,QM=3,RM=2.
由勾股定理得:PR=62+22=210,PQ=
62+32=35.
作QN⊥PR于N.
因为S△PQR=12×5×6=12×
210×QN,所以QN=3210.
在Rt△PQN中,
所以sin∠QPN=QNPQ=
3210
35=22.
所以∠QPN=45°,即α+β=45°.
因为∠1+α=90°,∠2+β=90°,
所以∠1+∠2=135°.
评析:上述方法是根据∠1、∠2的余角的正切值,巧妙构造出一个新的几何图形,然后应用勾股定理、三角形的面积、三角函数使问题获解.方法虽然复杂了一些,但却体现了构造法的应用,也是值得欣赏的.
感悟:不满足于一种解法,不满足于对问题的解决,而是善于多角度分析思考问题,这对于提高综合运用各种知识解决问题的能力、培养发散思维具有重要意义.
题目:如图1,在3×3的正方形网格中标出了∠1和∠2,求∠1+∠2的度数.
方法1:转移角
解法1:如图1,连结CE,DE,由图易知:
△ABC≌△ECB,△CDF≌△DEG.
所以∠1=∠3,∠2=∠4,
△CDE是等腰直角三角形.
所以∠CED=45°.
所以∠3+∠4=135°,即∠1+∠2=135°.
评析:上述解法是通过三角形全等,将∠1和∠2进行转移、拼接,从而使问题获解.
方法2:将图1中的∠1、∠2直接拼在一起,相当于求图2、图3中的∠BAC.
图2
解法2:(面积法)
设每个小正方形的边长均为1,
则△ABC的面积为52.
由勾股定理知AC=10,AB=5.
作AC边上的高BD,则:12×10×BD=
52.
所以BD=
102.
在Rt△ABD中应用勾股定理可得:AD=
AB2-BD2=102.
所以Rt△ABD是等腰直角三角形.
所以∠BAD=45°,即∠BAC=135°.
图3
解法3:(相似形法)
如图3,连结AD,
则由勾股定理知AB=5.
因为BDAB=15
=55,
ABBC=55,
所以BDAB=ABBC.
又∠DBA=∠ABC(公共角),
所以△DBA∽△ABC.
所以∠BAC=∠BDA=135°.
评析:解法2、3的精彩之处在于将“两个角的求和问题”转化为“求一个角的问题”,体现了“化零为整”的整体化思想.
方法三利用三角函数构造几何图形
图4
解法4:在图1中,设∠1的余角为α,∠2的余角为β,
则tanα=13=26,tanβ=
12
=36.
据此,我们可以构造如图4所示的几何图形,其中PM⊥QR,PM=6,QM=3,RM=2.
由勾股定理得:PR=62+22=210,PQ=
62+32=35.
作QN⊥PR于N.
因为S△PQR=12×5×6=12×
210×QN,所以QN=3210.
在Rt△PQN中,
所以sin∠QPN=QNPQ=
3210
35=22.
所以∠QPN=45°,即α+β=45°.
因为∠1+α=90°,∠2+β=90°,
所以∠1+∠2=135°.
评析:上述方法是根据∠1、∠2的余角的正切值,巧妙构造出一个新的几何图形,然后应用勾股定理、三角形的面积、三角函数使问题获解.方法虽然复杂了一些,但却体现了构造法的应用,也是值得欣赏的.
感悟:不满足于一种解法,不满足于对问题的解决,而是善于多角度分析思考问题,这对于提高综合运用各种知识解决问题的能力、培养发散思维具有重要意义.