“变换”视角下的例题探析

2022-05-27 10:01孙凯
初中生世界·九年级 2022年5期
关键词:变换平分对角线

孙凯

初中数学教材上的例题有着非常重要的学习价值。但在平时的学习中,受到课堂时间的限制,我们可能只解决了例题中提出的问题,对于例题背后蕴涵的价值挖掘不够,造成了宝贵资源的浪费。因此,同学们可以从“变换”的视角对例题进行进一步探析。

一、改变某个条件

改变某个条件是指将例题中的某个关键条件变更为另一个条件,在新的条件下探析结论是否成立,以实现对知识的横向关联,加深对所学知识的理解。

例1 (苏科版数学教材八年级下册第68页例2)已知:如图1,在▱ABCD中,点E、F分别在AD、BC上,且AE=CF。求证:四边形BFDE是平行四边形。

【分析】例题中给出的条件是——四边形ABCD是平行四边形和AE=CF,根据平行四边形的性质我们可以获得更多的条件,那么哪些条件可以用来判定四边形BFDE是平行四边形呢?这就涉及判断的依据问题。思路1:由▱ABCD、AE=CF,证明DE=BF,DE∥BF,根據“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”实现证明的目的(证明过程见教材);思路2:证明△ABE≌△CDF,从而证得BE=DF,易证DE=BF,根据“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”从而证得结论。

【变换】已知:如图2,在▱ABCD中,BE、DF分别平分∠ABC、∠ADC,与AD、BC分别交于点E、F。求证:四边形BFDE是平行四边形。

【评析】将例题中的条件“AE=CF”变换为“BE、DF分别平分∠ABC、∠ADC”,生成了一个新的问题。根据题目中的条件,有不同的思路证明四边形BFDE是平行四边形,其中根据定义“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”实现证明的方法比较简捷。

二、条件结论互换

条件结论互换是指将例题中的条件与结论互相替换,由此生成一个新的问题情境,新问题与原问题之间是一种“互逆”的逻辑关系。

例2 (苏科版数学教材八年级下册第69页例3)已知:如图3,在▱ABCD中,点E、F分别在AC上,且AE=CF。求证:四边形EBFD是平行四边形。

【分析】例题中给出的条件是——四边形ABCD是平行四边形和AE=CF,由此我们联想到对角线互相平分可以判定平行四边形,即连接BD,根据“平行四边形的对角线互相平分”,由AE=CF,易证四边形EBFD的对角线互相平分,实现证明的目的(证明过程见教材)。

【变换】已知:如图3,在四边形ABCD中,E、F是AC上两个不同的点,四边形EBFD是平行四边形,且AE=CF。求证:四边形ABCD是平行四边形。

【评析】将例题中的条件与结论互换,形成新的问题情境。新问题和例题是一种互逆的关系,解题思路基本一致,都是通过构造“对角线互相平分”来实现证明。这种变换处理实现了正向和逆向的双向探究,有利于更深入地理解平行四边形的判定。

三、强化或弱化条件

强化或弱化条件是指在例题原有条件基础上增加或减少一个条件,以丰富例题内涵的一种变换探究的方法。

例3 (苏科版数学教材八年级下册第87页例题)已知:如图4,在四边形ABCD中,AC=BD,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点。求证:四边形EFGH是菱形。

【分析】例题主要研究的是四边形的四边中点依次连接所形成四边形(简称“中点四边形”)的形状,根据三角形中位线定理“三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半”,可证四边形EFGH为平行四边形,再由AC=BD,证得四边形EFGH为菱形(证明过程见教材)。

【变换1】已知:如图5,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点。求证:四边形EFGH是平行四边形。

【变换2】已知:如图6,在四边形ABCD中,AC=BD且AC⊥BD,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点。求证:四边形EFGH是正方形。

【评析】变换1是对例题中的条件进行弱化,减少条件“AC=BD”,探究任意四边形的中点四边形的形状特征;变换2是对例题中的条件进行强化,增加了条件“AC⊥BD”,探究特殊四边形(对角线互相垂直且相等)的中点四边形的形状特征,最终形成完整的探究结论。

(作者单位:江苏省苏州市阳山实验初级中学校)

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