相似图形中的数学思维方式

来源 :初中生世界·九年级 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wujun33
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  不少同学升入初中后不适应初中的数学学习,普遍感到上课老师讲的知识能听懂、能学会,就是课后不会做题、找不到解题方法.
  这就需要我们必须重视数学思维方法的学习,诸如分类讨论、方程思想、数形结合、归纳猜想、反证法等,通过数学方法的学习使数学和生活中的一些问题可以类比成为“可以理解的”“可以学到手的”一些题型,从而建立有效的数学模型,以思想方法的分析带动具体知识的学习.
  一、 对应点对应边的思维方式
  例1 如图1,点D是△ABC的边AC上的一点,连接BD,已知∠ABD=∠C,AB=6,AD=4,求线段CD的长.
  【解析】在△ABD和△ACB中,∠ABD=∠C,∠A=∠A.
  ∴△ABD∽△ACB,∴ = ,
  ∵AB=6,AD=4,
  ∴AC=9,则CD=AC-AD=9-4=5.
  【点评】数学是一门具有较强的系统性和逻辑性的学科.数学本身的知识间的内在联系是很紧密的,各部分知识都不是孤立的,而是一个结构严密的整体.由于全等图形是特殊的相似图形,只是在形状相同的基础上规定了大小也相等,所以形状相同就有对应边之比相等,那么我们可以类比到相似图形应该具备这个特征,从而实现用相似三角形对应边之比相等的思维方式解题.
  二、 分类的思维方式
  例2 如图2,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=8,AD=3,BC=4,点P为AB边上一动点,若△PAD与△PBC是相似三角形,则满足条件的点P的个数是( ).
  A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
  【解析】∵AB⊥BC,∴∠B=90°.
  ∵AD∥BC,∴∠A=180°-∠B=90°,
  ∴∠PAD=∠PBC=90°.
  AB=8,AD=3,BC=4,
  设AP的长为x,则BP长为8-x.
  若AB边上存在P点,使△PAD与△PBC相似,那么分两种情况:
  ①若△APD∽△BPC,则 = ,即 = ,解得x= ;
  ②若△APD∽△BCP,则 = ,即 = ,解得x=2或x=6.
  ∴满足条件的点P的个数是3个,故选C.
  【点评】两个三角形相似,但是不知道是哪些对应边之比相等,这个时候就应该用分类的思想方法进行分类讨论,但要做到利用科学的分类标准,从而达到不重复不遗漏的目的.
  三、 方程的思维方式
  例3 如图3,若 = = .(1) △ABC与△ADE的周长和为40 cm,求△ABC的周长;(2) 四边形BDEC的面积为80 cm2,求△ADE的面积.
  【解析】设△ABC的周长为x cm,△ADE的周长为y cm.
  因为 = = ,∠A=∠A,
  所以△ABC∽△ADE,相似比k= ,
  根据题意,得 = ,x y=40,
  解这个方程组,得x=15,y=25.
  (2) 设△ABC的面积为S1平方厘米,△ADE的面积为S2平方厘米.
  根据相似三角形性质,有 = ,S2-S1=80,
  解这个方程组,得S1=45,S2=125.
  【点评】该题利用相似三角形的知识,不失时机地构造方程模型,再用方程或方程组的有关原理解决问题.方程的思维方式是将图形中的数量关系转换为方程加以解决.方程思维方式在数学中占有非常重要的地位,在数学解题中所占的比例较大,综合性广,题型多,应用灵活,特别是在利用三角形的相似进行有关的计算时,我们通常构造方程模型来求解.
  (作者单位:江苏省常州市金坛区第五中学)
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