论文部分内容阅读
【摘要】几何证明是初中数学的难点和重点,掌握几何证明题的一般思路,探讨证明过程中的数学思维,总结几何证明的基本规律,是求解几何证明题的关键。本文认为八年级几何证明题有以下七种解题技巧:掌握概念夯基础、格式分明合规范、化繁为简分步骤、整合已知早预见、牵线搭桥作辅助、火眼金睛识隐形、玩转数字识典型。
【关键词】八年级;几何证明题;解题技巧
初中几何证明题入门难、解题难,这是许多学生在学习初中数学时的共识。特别是八年级的几何证明题,随着证明难度的增大,不少学生觉得解题时比较吃力,个别学生甚至连思考都没有就直接放弃。这不得不引起广大数学教师的高度重视。几何证明题之难既有客观因素,又有主观因素。客观因素包括题目本身难度较大、步骤较多、条件不足,主观因素则包括知识点掌握不到位、学习方法不得当、解题思路不清晰等。
掌握几何证明题的一般思路,探讨证明过程中的数学思维,总结几何证明的基本规律,是求解几何证明题的关键。笔者将结合自己的教学经验,谈谈八年级几何证明题的七种解题技巧。
一、掌握概念夯基础
数学家波士顿曾说:“概念的思考是数学的特色。”這句话说明了掌握概念对于数学学习的重要性。但实际情况是,许多学生认为只要会做题就可以了,概念、公理、定理不必牢记在心。其实这种想法是错误的。八年级的知识点越来越多,不少学生感到力不从心以致“消化不良”,其实症结就在于基础不扎实。俗话说,万丈高楼平地起,掌握概念、夯实基础才是明智之选。
例如,几何证明题中经常会出现这样一些已知条件:①OC是∠AOB的角平分线;②PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E。上述已知条件包含了角平分线和垂线的概念,在证明之前,学生必须理解并掌握,才能做出正确的推理,从而准确地写出证明过程。
二、格式分明合规范
数学推理证明的书写格式有许多种,其中最基本的是演绎法,也就是从已知条件出发,根据已经学过的数学概念、公理、定理等知识进行推理,由“已知”得“推知”,由“推知”得“未知”,逐步推出求证的结论。初中数学教材里的定理证明和例题证明,大多数采用演绎法,其书写格式常用“因为……,所以……”(∵……,∴……)的句式,在学习几何证明时,首先要掌握基本的书写格式,做到规范化。
例1已知:如图,在△ABC中,BC∥AM,D是CA延长线上的一点,且∠B=∠DAM.求证:△ABC是等腰三角形.
证明:∵BC//AM(已知)
∴∠C=∠DAM(两直线平行,同位角相等)
∵∠B=∠DAM(已知)
∴∠B=∠C(等量代换)
∴AB=AC(等角对等边)
∴△ABC是等腰三角形(等腰三角形的定义)
如例1,在证明过程中,我们要准确使用数学符号语言,规范书写格式,同时明确“已知”与“推知”的因果关系,如此方能确保证明过程准确无误。
三、化繁为简分步骤
相比七年级,八年级几何证明题的已知条件更多,应用的知识点更多,求证的要求也更高,有些学生看到题目时手足无措,无从下手。实际上,只要我们花点心思,多点耐心,仔细审题,对解题步骤进行细化,就能够达到“化繁为简”的目的。
例2 已知:如图,AD平分∠BAC,AD⊥BD,垂足为点D,DE∥AC. 求证:△BDE是等腰三角形。
证明:∵AD平分∠BAC(已知)
∴∠BAD=∠CAD
∵DE∥AC(已知)
∴∠EDA=∠CAD
∴∠BAD=∠EDA
∵AD⊥BD,垂足为点D,A(已知)
∴∠BDA=90°(垂直的定义)
∴∠BAD ∠B=90°(直角三角形中,两个锐角互余)
∠BAD ∠BDE=90°(直角的定义)
∴∠B=∠BDE(等量代换)
∴△BDE是等腰三角形(等角对等边)
如例2,我们可以把证明步骤细化为:①AD平分∠BAC;②AD⊥BD,垂足为点D,A;③DE∥AC。这三步是证明的基础,如此细分,题目也就简单很多了。
四、整合已知早预见
引用已知条件是几何证明常用的解题步骤,七年级的几何证明基本上是由一个“已知”得到一个“推知”,而八年级的几何证明则是由两个或三个“已知”得到一个“推知”。如果在引用时未能做好分析和预见,在证明过程中将会遭遇“条件不足或思路中断”的困境,使整个证明过程无法顺利完成。因此,在证明开始前应对已知条件进行整合。
例3 已知:如图,点P是∠AOB平分线上的一点,PC⊥OA,PD⊥OB,垂足分别为C,D。求证:OC=OD.
证明:∵PC⊥OA,PD⊥OB(已知)
∴∠CPO=∠DPO=90°(垂直的定义)
∵点P是∠AOB平分线上的一点
PC⊥OA,PD⊥OB(已知)
∴PC=PD(三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等)
在RT△COP和RT△DOP中
PC=PD(已证)
OP=OP(公共边)
∴ Rt△COP≌Rt△DOP(HL)
∴OC=OD(全等三角形的对应边相等)
如例3,我们应深入理解题意,对已知条件“点P是∠AOB平分线上的一点”和“PC⊥OA,PD⊥OB”进行整合,对“Rt△COP≌Rt△DOP”的推论进行准确预见,这对于整个证明过程将起到很关键的作用。
五、牵线搭桥作辅助
七年级几何证明题相对简单、直接,因果关系明显,而八年级相对复杂得多,有些题目条件不足,无法顺利证明,此时需要找出能够补充的条件,画出能起辅助作用的辅助线,构成新图形,形成新关系,使分散的条件集中,搭起“已知”与“未知”的桥梁。 例4 已知:如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,BD=CD。 求证:∠B=∠C。
证明:作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別为E,F
∵AD平分∠BAC(已知)
DE⊥AB,DF⊥AC
∴DE=DF(角平分线上的点到两边距离相等)
∠BED=∠CFD=90°(垂直的定义)
在Rt△BDE和Rt△CDF中
BD=CD(已知)
DE=DF(已证)
∴Rt△BDE≌Rt△CDF
∴∠B=∠C(全等三角形的对应角相等)
如例4,在运用角平分线定理时,我们可以过角平分线上一点向角两边作垂线,利用角平分线上的点到两边距离相等的性质来证明。角平分线的辅助线一般有两种作法:①从角平分线上一点向两边作垂线或向其中一边作垂线;②利用角平分线,构造对称图形(在一侧的长边上截取短边)。通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其他情况下考虑构造对称图形。至于选取哪种方法,要结合题目而定。
六、火眼金睛识隐形
七年级大部分几何证明题的已知条件和证明过程均简单、明了,而八年级则相对复杂一些,且经常条件不足,需要在平时通过多做习题积累经验,练就“火眼金睛”,发掘并识别题目的隐性条件。
例5 已知:如图,在△ABC中,AB = AC,DE∥BC。求证:△ADE是等腰三角形。
证明:∵AB = AC(已知)
∴∠B=∠C(等边对等角)
∵DE∥BC(已知)
∴∠B=∠E,∠D=∠C(两直线平行,内错角相等)
∴∠D=∠E(等量代换)
∴△ADE是等腰三角形(等角对等边)
隐性条件一般有公共边、公共角、邻补角,对顶角等,如例5,题目中有两个隐性条件:①两边相等;②两底角相等。在证明时我们要予以明确。同样,欲证明等边三角形,我们要明确三个隐性条件:①三边相等;②三个内角都相等;③有一角是60°的等腰三角形。在证明过程中,我们要善于发现题目中的隐性条件,从而提高解题效率。
七、玩转数字识典型
几何证明中也会出现数字类的题目,由于出现的频率较低且难度较大,学生普遍反映较难证明。其实只要我们细心观察,多加分析,积累解题经验,此类题目是可以攻破的。
例6 已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD⊥AB,垂足为D。求证:AB=4BD。
证明:∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°(已知)
∴ BC= AB(在直角三角形中,有一个角等于30°。
所对的直角边等于斜边的一半)
∵CD⊥AB,垂足为D(已知)
∴∠BDC=90°(垂直的定义)
在Rt△BCD中,∠ACB=90°,∠A=30°
∴BD= BC(在直角三角形中,有一个角等于300 ,所对的直角边等于你斜边的一半)
∴BD= AB(等量代换)
即AB=4BD
如例6,我们可以运用直角三角形定理进行证明,即在直角三角形中,如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。明确了这一点,题目也就迎刃而解了。
著名数学家维特根斯坦曾说:“数学是各式各样的证明技巧。”由此可见证明在数学学科中的重要性。八年级几何证明题虽然难度较大,但解题时是有方法可循的。在证明过程中,我们要认真审题,理解题意,从已知条件入手,找思路,找方法,掌握各种解题技巧,如此方能得心应手、事半功倍。
参考文献:
[1]张磊.数学教学技能导论[M].广州:暨南大学出版社,2015.
[2]林丽红.初中几何证明题解题技巧探析[J].中国培训,2015(10).
[3]黎丽芬.初中几何证明题教学探究[J].基础教育研究,2018(4).
【关键词】八年级;几何证明题;解题技巧
初中几何证明题入门难、解题难,这是许多学生在学习初中数学时的共识。特别是八年级的几何证明题,随着证明难度的增大,不少学生觉得解题时比较吃力,个别学生甚至连思考都没有就直接放弃。这不得不引起广大数学教师的高度重视。几何证明题之难既有客观因素,又有主观因素。客观因素包括题目本身难度较大、步骤较多、条件不足,主观因素则包括知识点掌握不到位、学习方法不得当、解题思路不清晰等。
掌握几何证明题的一般思路,探讨证明过程中的数学思维,总结几何证明的基本规律,是求解几何证明题的关键。笔者将结合自己的教学经验,谈谈八年级几何证明题的七种解题技巧。
一、掌握概念夯基础
数学家波士顿曾说:“概念的思考是数学的特色。”這句话说明了掌握概念对于数学学习的重要性。但实际情况是,许多学生认为只要会做题就可以了,概念、公理、定理不必牢记在心。其实这种想法是错误的。八年级的知识点越来越多,不少学生感到力不从心以致“消化不良”,其实症结就在于基础不扎实。俗话说,万丈高楼平地起,掌握概念、夯实基础才是明智之选。
例如,几何证明题中经常会出现这样一些已知条件:①OC是∠AOB的角平分线;②PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E。上述已知条件包含了角平分线和垂线的概念,在证明之前,学生必须理解并掌握,才能做出正确的推理,从而准确地写出证明过程。
二、格式分明合规范
数学推理证明的书写格式有许多种,其中最基本的是演绎法,也就是从已知条件出发,根据已经学过的数学概念、公理、定理等知识进行推理,由“已知”得“推知”,由“推知”得“未知”,逐步推出求证的结论。初中数学教材里的定理证明和例题证明,大多数采用演绎法,其书写格式常用“因为……,所以……”(∵……,∴……)的句式,在学习几何证明时,首先要掌握基本的书写格式,做到规范化。
例1已知:如图,在△ABC中,BC∥AM,D是CA延长线上的一点,且∠B=∠DAM.求证:△ABC是等腰三角形.
证明:∵BC//AM(已知)
∴∠C=∠DAM(两直线平行,同位角相等)
∵∠B=∠DAM(已知)
∴∠B=∠C(等量代换)
∴AB=AC(等角对等边)
∴△ABC是等腰三角形(等腰三角形的定义)
如例1,在证明过程中,我们要准确使用数学符号语言,规范书写格式,同时明确“已知”与“推知”的因果关系,如此方能确保证明过程准确无误。
三、化繁为简分步骤
相比七年级,八年级几何证明题的已知条件更多,应用的知识点更多,求证的要求也更高,有些学生看到题目时手足无措,无从下手。实际上,只要我们花点心思,多点耐心,仔细审题,对解题步骤进行细化,就能够达到“化繁为简”的目的。
例2 已知:如图,AD平分∠BAC,AD⊥BD,垂足为点D,DE∥AC. 求证:△BDE是等腰三角形。
证明:∵AD平分∠BAC(已知)
∴∠BAD=∠CAD
∵DE∥AC(已知)
∴∠EDA=∠CAD
∴∠BAD=∠EDA
∵AD⊥BD,垂足为点D,A(已知)
∴∠BDA=90°(垂直的定义)
∴∠BAD ∠B=90°(直角三角形中,两个锐角互余)
∠BAD ∠BDE=90°(直角的定义)
∴∠B=∠BDE(等量代换)
∴△BDE是等腰三角形(等角对等边)
如例2,我们可以把证明步骤细化为:①AD平分∠BAC;②AD⊥BD,垂足为点D,A;③DE∥AC。这三步是证明的基础,如此细分,题目也就简单很多了。
四、整合已知早预见
引用已知条件是几何证明常用的解题步骤,七年级的几何证明基本上是由一个“已知”得到一个“推知”,而八年级的几何证明则是由两个或三个“已知”得到一个“推知”。如果在引用时未能做好分析和预见,在证明过程中将会遭遇“条件不足或思路中断”的困境,使整个证明过程无法顺利完成。因此,在证明开始前应对已知条件进行整合。
例3 已知:如图,点P是∠AOB平分线上的一点,PC⊥OA,PD⊥OB,垂足分别为C,D。求证:OC=OD.
证明:∵PC⊥OA,PD⊥OB(已知)
∴∠CPO=∠DPO=90°(垂直的定义)
∵点P是∠AOB平分线上的一点
PC⊥OA,PD⊥OB(已知)
∴PC=PD(三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等)
在RT△COP和RT△DOP中
PC=PD(已证)
OP=OP(公共边)
∴ Rt△COP≌Rt△DOP(HL)
∴OC=OD(全等三角形的对应边相等)
如例3,我们应深入理解题意,对已知条件“点P是∠AOB平分线上的一点”和“PC⊥OA,PD⊥OB”进行整合,对“Rt△COP≌Rt△DOP”的推论进行准确预见,这对于整个证明过程将起到很关键的作用。
五、牵线搭桥作辅助
七年级几何证明题相对简单、直接,因果关系明显,而八年级相对复杂得多,有些题目条件不足,无法顺利证明,此时需要找出能够补充的条件,画出能起辅助作用的辅助线,构成新图形,形成新关系,使分散的条件集中,搭起“已知”与“未知”的桥梁。 例4 已知:如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,BD=CD。 求证:∠B=∠C。
证明:作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別为E,F
∵AD平分∠BAC(已知)
DE⊥AB,DF⊥AC
∴DE=DF(角平分线上的点到两边距离相等)
∠BED=∠CFD=90°(垂直的定义)
在Rt△BDE和Rt△CDF中
BD=CD(已知)
DE=DF(已证)
∴Rt△BDE≌Rt△CDF
∴∠B=∠C(全等三角形的对应角相等)
如例4,在运用角平分线定理时,我们可以过角平分线上一点向角两边作垂线,利用角平分线上的点到两边距离相等的性质来证明。角平分线的辅助线一般有两种作法:①从角平分线上一点向两边作垂线或向其中一边作垂线;②利用角平分线,构造对称图形(在一侧的长边上截取短边)。通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其他情况下考虑构造对称图形。至于选取哪种方法,要结合题目而定。
六、火眼金睛识隐形
七年级大部分几何证明题的已知条件和证明过程均简单、明了,而八年级则相对复杂一些,且经常条件不足,需要在平时通过多做习题积累经验,练就“火眼金睛”,发掘并识别题目的隐性条件。
例5 已知:如图,在△ABC中,AB = AC,DE∥BC。求证:△ADE是等腰三角形。
证明:∵AB = AC(已知)
∴∠B=∠C(等边对等角)
∵DE∥BC(已知)
∴∠B=∠E,∠D=∠C(两直线平行,内错角相等)
∴∠D=∠E(等量代换)
∴△ADE是等腰三角形(等角对等边)
隐性条件一般有公共边、公共角、邻补角,对顶角等,如例5,题目中有两个隐性条件:①两边相等;②两底角相等。在证明时我们要予以明确。同样,欲证明等边三角形,我们要明确三个隐性条件:①三边相等;②三个内角都相等;③有一角是60°的等腰三角形。在证明过程中,我们要善于发现题目中的隐性条件,从而提高解题效率。
七、玩转数字识典型
几何证明中也会出现数字类的题目,由于出现的频率较低且难度较大,学生普遍反映较难证明。其实只要我们细心观察,多加分析,积累解题经验,此类题目是可以攻破的。
例6 已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD⊥AB,垂足为D。求证:AB=4BD。
证明:∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°(已知)
∴ BC= AB(在直角三角形中,有一个角等于30°。
所对的直角边等于斜边的一半)
∵CD⊥AB,垂足为D(已知)
∴∠BDC=90°(垂直的定义)
在Rt△BCD中,∠ACB=90°,∠A=30°
∴BD= BC(在直角三角形中,有一个角等于300 ,所对的直角边等于你斜边的一半)
∴BD= AB(等量代换)
即AB=4BD
如例6,我们可以运用直角三角形定理进行证明,即在直角三角形中,如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。明确了这一点,题目也就迎刃而解了。
著名数学家维特根斯坦曾说:“数学是各式各样的证明技巧。”由此可见证明在数学学科中的重要性。八年级几何证明题虽然难度较大,但解题时是有方法可循的。在证明过程中,我们要认真审题,理解题意,从已知条件入手,找思路,找方法,掌握各种解题技巧,如此方能得心应手、事半功倍。
参考文献:
[1]张磊.数学教学技能导论[M].广州:暨南大学出版社,2015.
[2]林丽红.初中几何证明题解题技巧探析[J].中国培训,2015(10).
[3]黎丽芬.初中几何证明题教学探究[J].基础教育研究,2018(4).