◎俞成
2016年安徽中考数学卷压轴题的解题方法指导
◎俞成
几何证明题重点考察的是学生的逻辑思维能力,这类题目出法相当灵活。安徽省中考数学卷,连续四年用此类型问题压轴。掌握一定的分析、解决问题的方法,总结一些相对固定的几何模型,能让学生真正做到举一反三,提高学生解决此类问题的能力。
中考数学;压轴题;解题方法
几何证明的主要方法有综合法和分析法。综合法是指由因导果,从已知条件出发,通过有关定义、定理、公理的应用,逐步向前推进,直到问题的解决;分析法是指执果索因,从命题的结论考虑,推敲使其成立需要具备的条件,然后再把所需的条件看成要证的结论继续推敲,如此逐步往上逆求,直到已知事实或命题条件为止。而在实际解题过程中,往往要将这两种方法结合起来综合运用。下面就以2016年安徽中考数学卷压轴题解题指导为例,谈谈如何有效求解几何证明题。
(2016·安徽)如图1,A,B分别在射线OA,ON上,且∠MON为钝角,现以线段OA,OB为斜边向∠MON的外侧作等腰直角三角形,分别是△OAP,△OBQ,点C,D,E分别是OA,OB,AB的中点。
(1)求证:△PCE≌△EDQ;
(2)延长PC,QD交于点R。
①如图1,若∠MON=150°,求证:△ABR为等边三角形;
图1
图2
图3
几何问题的解决,要求学生必须在牢固掌握概念、法则、定理的几何图形基础上,能准确运用几何语言表达出来。在具体的解题过程中,能从复杂的几何图形中抽象出简单基本的几何模型,进而丰富已知条件,为利用综合法解决问题提供保证。
问题(2)的第①问“求证:△ABR为等边三角形”,可从分析法入手。证明一个三角形为等边三角形,常用方法有四种:三条边都相等的三角形是等边三角形;三个角都相等的三角形是等边三角形;有两个角为60°的三角形是等边三角形;有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形。结合问题(1)的证明过程,认识到直线PR、QR分别为线段OA、OB的中垂线。此时,联想到中垂线的性质定理,可尝试连接RO,简单推理后,可得到RA=RB。接下来,结合本题补充条件∠MON=150°,解决问题的的思路便基本明确。接下来,需要在等腰△ABR中寻找出一个60°的角。当我们将已知角(包括垂直产生的角)在图中逐一标注后,便能发现一个四边形RCOD,它的四个内角中已知三个内角,由此可得,∠CRD=30°。在此基础上,说明∠ARB=60°时,图形中包含一个有关角平分线定义的典例模型:在∠ARB内部引一条射线RO,分别作∠ARO与∠BRO的角平分线。至此,便可证得△ABR为等边三角形。
问题解决的突破口在于辅助线RO的连接。在几何问题的解决过程中,往往会遇到不完整的定理模型,此时需要根据定理的内容添加一些必要的辅助线。此外,解题时,还要注意补充条件的价值。补充条件往往对于问题的解决具有很强的指向性,这可以让我们在解决问题时,少走弯路。另外,在平时的习题演练中,对于一些典例模型的熟悉和掌握也是必要的。
接下来探究第②个问题时,一上来很难找到头绪。在第3幅图中,当△ARB∽△PEQ时,两个三角形都像是等腰直角三角形。回头观察第2幅图,当我们尝试连接PQ,会发现△PEQ依然保持直角三角形的形状。在第1幅图中,∠PEQ任保持直角形状。此时,经过推理,可得出∠PEQ恒为直角的结论。这时,通过前面问题的解决,想到∠MON大小可以通过180°-∠CRD得到,而∠CRD又等于∠ARB的一半。至此,∠MON的度数便可迎刃而解。通过这一问题的解决,我们可从图中发现两个全新的Rt△:Rt△APB和Rt△AQB,并且PE、QE分别为两直角三角形斜边上的中线,由此可得,AB=2QE。在等腰直角三角形PEQ中,PQ=至此,便可求出的值。
我们在平时练习时,当解完一个几何综合题后,还要做进一步探究:解决问题的关键点是什么,图形中包含有哪些简单几何模型,解题时用到了哪些定理,图形中还可以寻找出哪些结论,问题还可以怎样进行延伸。学无止境中有法。这样的解题反思,可以让我们熟悉一般问题的建构过程,掌握解决常见问题的基本策略,从而提高我们的解题能力。
(作者单位:安徽省宁国市汪溪初中242300)
G633.6
A
1992-7711(2016)12-0117