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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BF2=BD2+DF2,所以OE2=BD2+DF2,
即OE2=1 5+
1 10OE2,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.
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BF2=BD2+DF2,所以OE2=BD2+DF2,
即OE2=1 5+
1 10OE2,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.