问渠那得清如

2013-12-31 00:00:00张娟飞
考试周刊 2013年39期


  平面几何教学在初中数学教学中占有重要地位.面对纷繁复杂的题型,教师该如何把握,才能提高教学效率,减轻学生的负担,真正体现素质教育呢?笔者认为充分挖掘课本中定理教学价值,不失为一个可行的办法.下面我结合浙教版八(下)6.1矩形中的三个定理的教学证明做探讨,以期抛砖引玉.
  定理1:矩形对角线相等.
  方法1:已知四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
  (引导学生分析:证两条不在同一个三角形中的两条线段相等,最为常用的方法是证两个三角形全等.这里只要证△ABC≌△BAD.)
  证明:∵四边形ABCD是矩形
  ∴∠ABC=∠BAD=90°,DA=CB
  ∵AB=BA
  ∴△ABC≌△BAD(SAS)
  ∴BD=AC
  方法2:已知四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
  (引导学生分析:由于矩形中有直角,因而可考虑用勾股定理证明.)
  证明:∵四边形ABCD是矩形
  ∴∠ABC=∠BAD=90°,DA=CB
  在Rt△ABC和Rt△BAD中
  ∵BD=■,AC=■,
  ∴BD=AC
  方法3:已知四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
  (引导学生分析:因为AO=■AC,BO=■BD,所以只要证AO=BO.)
  证明:∵四边形ABCD是矩形
  ∴∠ABC=90°,AO=■AC,BO=■BD
  ∴O为AC中点,又△ABC为直角三角形
  ∴BO=■AC
  ∴AC=BD
  方法4:已知四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
  (引导学生分析:因为OA=■AC,OB=■BD,所以只要证AO=BO,即证三角形为等腰三角形.)
  证明:取AB中点E,连接OE
  ∵四边形ABCD为矩形
  ∴∠ABC=90°,OA=■AC,OB=■BD
  ∴O为AC的中点,又E为AB的中点
  ∴OE∥BC
  ∴∠OEA=∠ABC=90°
  ∴OA=OB(中垂线的性质)
  ∴AC=BD
  方法5:已知四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
  (引导学生分析:考虑到AC和BD不在同一个三角形中,是否考虑通过平移将它们放到同一个三角形中证明.)
  证明:过C作CO∥BD交BD延长线于点O.
  ∵四边形ABCD是矩形
  ∴∠ABC=90°,CD=AB,CD∥AB
  ∵CO∥BD
  ∴四边形BOCD为平行四边形.
  ∴BO=CD,CO=BD
  ∴AB=BO
  ∵CB⊥AB
  ∴CA=CO(中垂线的性质)
  ∴CA=BD
  方法6:已知四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
  (引导学生分析:考虑到AC和BD不在同一个三角形中,是否考虑通过先作一个以AC为腰的等腰三角形ACO,再证CO等于BD.)
  证明:延长AB到O使AB=BO.
  ∵四边形ABCD是矩形
  ∴∠ABC=90°
  ∵AB=BO
  ∴AC=CO
  ∵CD=AB,CD∥AB又BO=AB
  ∴CD=BO,CD∥BO
  ∴四边形BOCD为平行四边形
  ∴CO=BD
  ∴AC=BD
  综上,对于定理1的证明共用了6种方法,引导学生归纳证明两条线段相等的一般方法.第一,三角形全等;第二,在同一个三角形中等角对等边;第三,可以引进中间量;第四,如在直角三角形中还可考虑用勾股定理;第五,在平面直角坐标系中,还可用两点之间的距离公式.接下来继续探讨本节第二课时的另一个定理的证明.
  定理2:直角三角形斜边上中线等于斜边的一半.
  方法1:已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为斜边AB上的中线,求证:CD=■AB.
  (引导学生分析:要证CD=■AB,那么CD延长使DE=CD,只要证CE=AB.引导学生总结中点倍延为处理该类问题的基本方法.也可以将△ADC绕点D旋转180°.)
  证明:延长CD使CD=DE,连接BE,AE
  ∵DE=CE,AD=BD
  ∴四边形ABCD为平行四边形
  ∵∠ACB=90°
  ∴平行四边形ABCD为矩形.
  ∴AB=CE
  ∴CD=■AB
  方法2:已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为斜边AB上的中线,求证:CD=■AB.
  (引导学生分析:要证CD=■AB,而BD=■AB,那么只要证BD=CD,D为AB中点,故取BC中点E构造中位线.)
  证明:取BC中点E,连接DE.
  ∵D为AB的中点,E为BC中点
  ∴DE∥AC
  ∵∠ACB=90°
  ∴∠DEB=∠ACB=90°
  ∴DE⊥BC
  ∴BD=CD
  ∴CD=■AB
  方法3:已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为斜边AB上的中线,求证:CD=■AB.
  (引导学生分析:要证CD=■AB,考虑到AB边的中位线为AB的一半,那只要证CD等于其中位线即可.)
  证明:取BC,AC中点E,F,连接DE,DF,EF.
  ∵D,E为AB,BC的中点
  ∴DE∥AC,DE=■AC
  ∵FC=■AC
  ∴DE∥FC,DE=FC
  ∴四边形DECF为平行四边形
  ∵∠ACB=900
  ∴平行四边形DEFC为矩形
  ∴CD=EF
  ∴CD=■AB
  方法4:已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为斜边AB上的中线,求证:CD=■AB.
  (引导学生分析:要证CD=■AB,那么构造CD为三角形的中位线,也可将△ABC沿AC作轴对称图形.)
  证明:延长BC到E使CE=BE,连接AE.
  ∵D为AB中点,CE=BC
  ∴CD=■AE
  ∵∠ACB=90°,CE=BC
  ∴AB=AE(中垂线的性质)
  ∴CD=■AB
  综上,对于定理3的证明共用了4种方法,引导学生总结证一条线段为另一条线段的一半常用的方法.第一,倍延较短的线段;第二,取较长线段的一半;第三,构造中间量.对于中点问题常用两种方法,第一,倍延中线;第二,作中位线.
  总之,在定理的教学中应加强方法的指导,力争一题多解、一题多用,培养学生分析问题、解决问题的能力,启发学生积极地思考,从而真正实现轻负高效.