弄清问题 踩点得分

2021-06-20 14:55毛亚玲
初中生世界·九年级 2021年5期
关键词:中点矩形四边形

毛亚玲

围绕平行四边形知识点的考查,同学们在答题时时常会出现“会而不对”“对而不全”的现象。如何做到规范解答?跳步、漏步的原因是什么?怎样才能做到步步得分呢?下面我们结合具体题目,尝试用“踩点得分”的方式去分析问题、解决问题。

例 (本题满分8分)已知:如图,在?ABCD中,G、H分别是AD、BC的中点,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F。

(本小题5分)(1)求证:四边形GEHF是平行四边形;

(本小题3分)(2)已知AB=5,AD=8。当四边形GEHF是矩形时,求BD的长。

【分析】条件有3个:?ABCD;G、H分别是AD、BC的中点;AE⊥BD,CF⊥BD。从第(1)问为5分来看,平行四边形的判定需两个条件,各2分,结论1分。从此入手,3个条件如何组合,可以得出平行四边形判定的两个条件呢?按照分类来看有三种可能,第一种和第二种我们可以用下面的框图来表示。

第一种:

第二种:

那么第三种情况:?ABCD与G、H分别是AD、BC的中点这两个条件的组合可以尝试吗?选择连接GH,设GH与BD相交于点O,这里容易产生的逻辑漏洞是直接得到点O是BD的中点,这也就是缺步骤、跳步骤的源头。正确的做法应该是继续连接BG、DH,去证明四边形BGDH是平行四边形,从而得到O是BD、GH的中点。进一步的证明可得到OE=OF,进而证得四边形GEHF是平行四边形。下面我们选取第二种组合来分析如何做到踩点得分,其他两种大家可以自主尝试。

(1)证明:∵AE⊥BD,CF⊥BD,

∴∠AED=∠CFB=90°。(1分)

∵G、H分别是AD、BC的中点,

∴EG=DG=[12]AD,FH=BH=[12]BC,

∴∠GED=∠GDE,∠HBF=∠HFB。(3分)

∵四边形ABCD是平行四边形,

∴AD=BC,AD∥BC,

∴EG=FH,∠GDE=∠HBF,

∴∠GED=∠HFB,

∴EG∥FH,(4分)

∴四边形GEHF是平行四边形。(5分)

【点评】第(1)问的证明分为四个逻辑块,也就是四句。第一句由垂直得直角,基于直角三角形的前提不能省;第二句里面有两个得分点,一个是线段相等,还有一个是角相等;第三句得对应边相等且平行;最后一句下结论得证。我们可以用同样的方法来解决第(2)问。

【分析】第(2)问强化了条件,四边形GEHF是矩形。我们先弄清BD的构成,BD=BE+EF+FD,发现BE和FD可以用全等三角形证明相等,而EF=GH,并且可以通过证明四边形ABHG是平行四边形得到EF=GH=AB=5。因此,问题的关键转化为求BE的长。

(2)解:连接GH,∴当?GEHF是矩形时,EF=GH。

∵四边形ABCD是平行四边形,

∴AD=BC,AD∥BC。

∵G、H分别是AD、BC的中点,

∴AG=[12]AD,BH=[12]BC,

∴AG=BH,AG∥BH,

∴四边形ABHG是平行四边形,

∴EF=GH=AB=5。(1分)

∵AE⊥BD,CF⊥BD,

∴∠AEB=∠CFD=90°。

∵四边形ABCD是平行四边形,

∴AB=DC,∠ABD=∠CDB,

∴△ABE≌△CDF(AAS),

∴BE=DF。(2分)

设BE=x,则DF=x,ED=5+x。

∴52-x2=82-(5+x)2,解得x=1.4,

∴BD=7.8。(3分)

【点评】由矩形想到对角线相等,这是从线段角度入手来解决第(2)问。将BD分解之后,逻辑块分成三句:第一句证明GH=AB=5;第二句证明BE=DF;第三句也是最难的,利用两次勾股定理构造方程求解BE。如果由矩形联想到的是直角,从角度入手的话,你会发现什么?提示一下,可以通過相似三角形来解决第(2)问。

(作者单位:江苏省南京市金陵中学仙林分校中学部)

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