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摘 要: 从不同角度,用不同方法添加辅助线,对提高学生解题功能,巩固灵活运用所学知识,养成“多思”“善思”的良好习惯起积极作用。
关键词: 解题能力; 培养; 辅助线
中图分类号: G424.1 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)(11-12)-0099-02
一、用补短法添加辅助线,引导学生多思、善思
例如我在学生学完九年级第三章“圆”之后的复习教学中,为了加强“圆”与“全等三角形”相关知识的综合运用,在引导学生总结课本上的常见巧作辅助线方法之后,利用添加辅助线习题教学,引导学生添加不同的辅助线,启发学生的思维,激发学生学习兴趣,并重视培养学生养成多思善思的良好习惯。
例1、已知:P点是内接ABC外接圆BC弧上任意一点,连接PB、PA、PC,如右图;求证:PA=PB+PC
此类题,是圆中证明不在同一条直线上的三条线段的数量关系相等问题,学生从未见过,无从下手,而学生对如何证明两条线段相等问题又司空见惯。
因此,如何将“证明三条线段的数量关系相等问题”转化成“证明两条线段相等问题”来解决,是证明的关键,也是问题的突破口,即让学生如何自然悟出并想到要做辅助线,来实现其转化,是教学难点之一。
难点之二,是如何作辅助线?即添加的辅助线构造出欲证的两条相等线段(或相等的替代线段)所在的两个三角形全等。也就是解决怎样思考做辅助线的问题。
为此,我在教学中的做法是:
(一)设问讨论引导学生思考以下问题
1.该题求证:PA=PB+PC 请问:题目欲证明线段PA等于两线段PB与PC的和。那么如何在PB(或PC)上作两已知线段PB与PC的和?并说出做法?
2.讨论:若延长BP至N,使PN=PC.如图1,则BN=PB+PC,试问,题目欲证PA=PB+PC.是否可“转化”为证明PA=BN即可?为什么?
3.启发观察探索:要证明PA=BN,那么以PA、BN分别为边所在的两个三角形APC与BNC,你能用已学过的“圆”和“全等三角形”有关知识证明其全等吗?(学生会自动连接CN,并进行积极思考,教师根据情况可适当点拨,并在整理证明思路之后进行探索小结。)
经过学生思考讨论以上问题,师生共同归纳整理其证明过程如下:
证明:延长BP至N,使PN=PC,连结CN,如图1
PN=PC(已作),
又 ∠1=∠BAC=60°(圆内接四边形的外角等于它的内对角)
PNC是正三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)
PC=CN
在APC和BNC中,AC=BC(已知)
又 ∠ACP=∠BCN=60°+∠2
PC=CN(已证)
APC≌BNC(SAS)
PA=BN(全等三角形对应边相等)
又 BN=PB+PN
PN=PC(已作)
BN=PB+PC
PA=BN=PB+PC (即证)
(二)继续设问讨论
1.前面,我们已讨论了在PB或PC上,如何做两已知线段PB与PC的和。你总结出能有几种不同的作法吗?请结合图1,作出你的不同作法?
2.你由这几种不同的作法。还能想到此题的其它添加辅助线的证明方法吗?说出你的证法?(只让学生作图思考,说出辅助线的作法和简要的证题思路,不要求书写证明过程)
经过启发、引导、分析讨论、归纳、点评学生给出的其它3种不同添加辅助线的简要证法。
证法一:如图2延长PC至N,使CN=PB。连结AN,易证ABP≌ACN(SAS)
PA=AN
又 ∠1=∠2=60°
APN是正三角形
PA=PN
又 CN=PB(已作)
PA=PN=CN+PC=PB+PC(即证)
证法二:如图3 延长PB至N,使BN=PC
连接AN。 易证ANB≌APC(SAS)
PA=AN
又 ∠1=∠2=60°
ANP是正三角形
PN=PA
又 BN=PC(已作)
PA=PN=PB+BN=PB+PC(即证)
证法三:如图4,延长CP至N,使PN=PB,连接BN
∠1=∠BAC=60°
BNP是正三角形
又 ∠ABP=∠CBN=60°+∠2
易证ABP≌CBN(SAS)
PA=NC
PN=PB(已作)
PA=NC=PN+PC=PB+PC(即证)
(三)再次启发讨论
1.如图5,如果延长BP至N,使BN=PA,连结CN。
题目欲证:PA=PB+PC……⑴
而BN=PB+PN……⑵
观察(1)、(2)两等式,由做法知PA=BN,那么此题证明又“转化”为证哪两条线段相等?(学生会自然答出转化为证PC=PN)。
2.教师启发
(1)根据上题证明经验,你能证明出PC=PN吗?怎么证?并说出你用此种方法证题的整体简要思路?(2)借鉴此种证法,你还有其它思路吗?
经过启发引导,分组讨论,归纳、点评。学生又给出的几种不同添加辅助线的简要证法:
法一、如图5,延长BP至N,使BN=PA,
易证APC≌BNC(SAS)
PC=CN
易证PNC是正三角形
PN=PC
PA=BN=PB+PN=PB+PC(即证)
法二:如图6,延长PB至N,
使PN=PA,连结NA,
易证ANP是正三角形,
AN=PA
∠1=∠2=60°-∠3
易证ANB≌APC(SAS)
NB=PC,
PA=PN=PB+NB=PB+PC(即证)
二、用截长法添辅助线,引导学生多思善思
例2:(仍以上题例1为例)如图7
设问引导学生思考以下问题
1.欲证 PA=PB+PC
即证PA-PB=PC 或证 PA-PC=PB即可。
思考:要证明PA-PB=PC;如何在PA上做两条已知线段PA与PB的差?且有几种做法?
2.讨论:若在PA上截取AN=PB,则PN=PA-PB,而由①知,要欲证PA-PB=PC ,是否可“转化”为证明PC=PN即可?若连接NC,你能说出此题的证题思路吗?此题还有其它思路吗?
经过引导学生观察,分析讨论,整理归纳、点评学生给出的几种不同证法。
法一:如图7 在PA上截取AN=PB,连结NC,易证ANC≌BPC(SAS)
NC=PC
易证NPC是正三角形
NP=PC
PA=AN+NP=PB+PC(即证)
法二:如图8,在PA上截取PN=PB,连结BN,易证PBN是正三角形
BN=PB
易知:∠1=∠2=60°-∠3
易证ABN≌CBP(SAS)
AN=PC
PA=PN+AN=PB+PC(即证)
法三:如图9,在PA上截取AN=PC,
连结BN
易证ABN≌CBP(SAS)
BN=PB
易证BPN是正三角形
PN=PB
PA=PN+AN=PB+PC(即证)
综上所述,该题的证明。教师分别用补短法和截长法,引导学生添加不同辅助线。学生课堂学习积极性很高,讨论问题思维活跃。既复习巩固了圆和全等三角形有关知识,又提高了综合运用知识的能力,还掌握了该题添加辅助线的思考思路和方法。通过添加不同辅助线习题教学,极大的提高了学生学习数学的兴趣,并对培养学生养成多思、善思的良好习惯起到了积极的作用。
参考文献:
[1] 中学数学习题教学研究[M].北京师范学院出版社.