从一题多解体会精炼简便

来源 :数理化学习·初中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiming1155
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  记得老师说过要完美地解答一道题目,不仅需要好的分析方法,还要能一题多解,从中来寻求精炼简便的方法.下面我们就以老师布置的一道题为例,谈谈我解这道题的过程和经历.
   如图1,在Rt△ABC中,∠BAC= 90°,AD⊥BC于点D,点O是AC边上一点,连接BO交AD于F,OE⊥OB交BC边于点E.
  
  (1)求证:△ABF∽△COE;
  
  (2)当O为AC边中点,AC AB=2时,求
  OF OE的值.
  
  题目中的第1小题很好证明,但第2小题有点困难了,一开始难住了我,但是经过长时间的努力,也算出了最终结果.我是通过直接计算OF和OE的长来求比值.
  
  解法1 :如图1,设AB=1,则AC=2,由勾股定理可求出OB=
  2,BC=5,再由△ABD∽△BCA,求出BD=
  5 5,
  又因为Rt△BDF∽Rt△BOE,所以
  
  DF OE=BD BO,由此比例式可得DF=
  
  10 10OE.
  
  由(1)有△ABF∽△COE,因为AC=2AB,O是AC边的中点,所以AB=OC=OA,
  所以△ABF≌△COE,即BF=OE.
  
  在Rt△BDF中BF2=BD2+DF2,所以OE2=BD2+DF2,
  
  即OE2=1 5+
  1 10OE2,求得OE=
  2 3,所以OF=OB-BF=OB-OE=
  
  22 3,所以
  
  OF OE=2.
  老师说当解决一个问题有困难时,我们应善于联想,如题目中的比值能否用两个三角形相似来解决呢?由于OE=BF,所以要求
  
  OF OE的值不就是求
  BF OE的值嘛,同时联想到相似三角形中典型的“A型和X型”模型,不难想出辅助线的添法.
  
  解法2 :如图2,作OG⊥AC,交AD的延长线于G,
  因为∠BAD+∠DAC=90°,∠DAB+∠ABD=90°,
  所以∠DAC=∠ABD,
  
  又∠BAC=∠AOG=90°,AB=OA,
  
  所以△ABC≌△OAG,
  所以OG=AC=2AB,
  
  因为OG⊥OA,
  所以AB∥OG,
  
  所以△ABF∽△GOF,
  所以OF BF=OG AB,
  
  前面已证BF=OE,
  
  所以OF OE=
  
  OF BF=OG AB=2.
  
  后来老师问我们还有其他的解法吗?经过我们激烈的小组讨论,得出以下解法.
  
  解法3 :如图3,作 FG⊥AB于G, FH⊥AC于H,则AHFG为矩形,△BGF为等腰直角三角形,
  所以 BG=GF=AH,
  因为 GF∥AO,
  所以OF BF=
  
  AG BG=AG GF
  
  因为∠GAF=∠C,
  所以 Rt△AGF∽Rt△CAB,
  
  所以OF BF
  =AC AB=2.
  
  前面已证BF=OE,
  所以OF OE=OF BF=2.
  
  该解法和上一解法都是利用了OE=BF,构造出相似三角形来解.就在我们得意洋洋时,老师突然将题目改成了:当O为AC边中点,
  AC AB=n时,求
  OF OE的值.
  
  怎么做呢?此时我们发现OE和BF不相等了,但△ABF和△COE还是相似的,所以我们还是利用两相似三角形之间的比例关系,借助BF这条线段,结合
  
  OF BF和BF OE也还是做出来了.
  
  老师又问能不能利用相似直接求出
  OF OE呢?那辅助线又该如何作呢?看看如果我这么做,可不可以?
  
  解法4 :如图4,过O作AC垂线并交BC于H,
  
  因为∠AFB=∠OEC,
  所以∠AFO=∠HEO.
  
  因为∠BAF=∠ECO,
  所以∠FAO=∠EHO.
  
  所以△OEH∽△OFA,
  所以∠FAO=∠EHO.所以△OEH∽△OFA.
  所以OF OE=OA OH=AB OH=2.
  
  一题多解可以让我们从不同的角度去分析、解决问题,我们也应该从多种解法中来寻求精炼简便的方法.数学的魅力是无穷的,需要我们去积极探索发现,我们应为解好每一道数学题而认真思考.
  
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