☉福建省莆田中山中学 陈荔清
平移在数学解题中的妙用——由一道中考压轴题的解法联想到
☉福建省莆田中山中学陈荔清
俗话说:“要给学生一杯水,教师要有一桶水.”但是,如果教师有了一桶水,那么倒给学生那杯水时,怎样倒不至于把水倒出杯外?就要讲教学方法,即需要教学的艺术.
现在有些老师在初中总复习时,为了对付中考的“压轴题”,成了历年全国各地中考压轴题的“搬运工”,把原题中的解答过程不假思索地抛给学生,使学生负担重,收效甚微,而且还不得要领.从这个意义上来讲,我们在数学总复习时对压轴题的解答要作一番分析和思考.凡是要给学生讲的或让学生做的题,我们教师一定要去做一遍,这样不但能提高教堂效果,而且能“教学相长”,提高自身的水平.
在数学教学中,“一题多解”能够调动学生学习的积极性.从“多解”中寻求解决问题的一般规律,让学生理清思路,掌握方法,运用它来“举一反三”,解决其他类似问题,这才是我们要求的目标.
题目已知线段OA⊥OB,点C为OB的中点,D为线段OA上一点,连接AC、BD交于点P.
图1
图2
图3
解答过程:问题(1)是特殊位置验证,笔者用以下两种较通俗方法证明.
方法一:如图4,中线倍长:过点A作AH⊥AD交BD延长线于点H.
证△ADH≌△ODB,得BO=AH.
因为BO⊥AO,所以AH∥BO.
图4
图5
方法二:如图5,过点C作CG∥AO交BD于点G,
因为AD=OD,
思路点拨:本题所要求的结论是线段比值,问题一定要转化为相似或平行线分线段定理,以下用6种方法解答问题(2).
方法一:设AD=a,则AO=BO=4a.如图6,过点A作AH∥BD且BH∥AO,连接CH,则四边形ADBH为平行四边形.
图6
所以△BHC∽△OCA,所以∠1=∠2.
可证△ACH为Rt△,
方法二:如图7,过点D作DF∥BO交AC于点F,
因为DO=3a,BO=4a,所以BD=5a,所以DP=a=AD,
所以∠2=∠A,
所以∠BPC=∠A,
图7
图8
方法三:如图8,过点B作BE⊥AP交AP延长线于点E,设AD=a,则AO=BO=4a,可证△BCE∽△ACO.
方法四:如图9,过点D作DF∥AC,过点C作CF∥AO 交DF于点F.
则四边形DACF为平行四边形,所以∠A=∠F.
设CF=AD=a,则BD=5a.
因为DP=CF=a,
所以四边形DPCF为等腰梯形.
所以∠F=∠PDF,∠BPC=∠PDF.
图9
图10
方法五:如图10,过点C作CF∥BD,且DF∥BO,
则四边形DBCF为平行四边形.
所以∠BPC=∠1.
设AD=a,则OD=3a,
所以△ADF∽△FAC,所以∠CAF=90°.
∠1=∠AFD=∠BPC.
方法六:如图11,过点D作DF∥BD,CF∥AD交DF于点F.
图11
连接BF,则四边形CFDA为平行四边形,
所以∠A=∠CFD,所以∠BCF=∠AOB=90°.
设AD=a,则BC=CO=2a,CF=AD=a,
可证△BCF∽△AOC.
所以∠A=∠FBC=∠CFD,∠BFC=∠ACO.
所以∠BFD=∠BFC+∠CFD=∠BFC+∠FBC=90°.
本题考查的问题是平行四边形、相似三角形、三角的综合应用.运用一题多解进行全方位的展示拓展,让同学们从这精彩纷呈的解法中提高解题的兴趣.树立学好数学的信心,提升解题能力.