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原創(chuàng) 2017-06-01 高郵贊化 段廣猛 廣猛文摘 廣猛文摘
不定期分享一些本人原創(chuàng)文章、說題短文或者專家系列講座,主要對(duì)象針對(duì)初中學(xué)生,尤其是初三學(xué)生,對(duì)于解題研究展開系列探究! 下面再提供幾道“定邊對(duì)直角”模型的經(jīng)典好題,供同學(xué)們強(qiáng)化訓(xùn)練. 例10.如圖10所示,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E、F是其邊上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)E從起點(diǎn)C向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)F從起點(diǎn)D向終點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),且它們速度相同,連接AF、DE交于點(diǎn)G.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,求點(diǎn)G運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)及CG的最小值. 簡(jiǎn)析:第一步(由全等得直角):如圖10-1,點(diǎn)E與點(diǎn)F在運(yùn)動(dòng)的過程中始終有CE=DF,易證Rt△CED≌Rt△DFA,從而有∠1=∠2,進(jìn)而易知AF⊥DE于點(diǎn)G,自然產(chǎn)生了直角; 第二步(識(shí)別“定邊對(duì)直角”模型):由AF⊥DE于點(diǎn)G知:點(diǎn)G處有四個(gè)直角!然后循著這四個(gè)直角去尋找是否有直對(duì)的定邊!觀察容易發(fā)現(xiàn),容易看出只有直角∠AGD所對(duì)的邊AD為定邊,即為“定邊AD對(duì)直角∠AGD”模型; 第三步(由“定邊對(duì)直角”作“隱形圓”):由“定邊對(duì)直角”模型知:點(diǎn)G一定在以AD為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),如圖10-3所示; 第四步(由“臨界值法”確定真實(shí)“軌跡”):接下來利用“臨界位置法”(或稱“極限位置法”)確定點(diǎn)G的真實(shí)路徑(或軌跡): 如圖10-2所示,當(dāng)點(diǎn)E與F在起始位置時(shí),可以找到點(diǎn)G的起點(diǎn),即為點(diǎn)D處; 如圖10-4所示,當(dāng)點(diǎn)E與F在終止位置時(shí),可以找到點(diǎn)G的終點(diǎn),即為點(diǎn)O處; 下圖為其動(dòng)態(tài)圖,供欣賞之: 解題后反思:本題解決的關(guān)鍵是利用正方形中的“相等結(jié)構(gòu)”推導(dǎo)出“垂直結(jié)構(gòu)”(當(dāng)然,正方形中“相等未必垂直”,如圖10-5及圖10-6所示,但“垂直必相等”),進(jìn)而得到目標(biāo)動(dòng)點(diǎn)G處存在的直角,繼而識(shí)別出“定邊對(duì)直角”模型,借助輔助圓巧解相應(yīng)的路徑長(zhǎng)與最值問題. 我們?cè)賮砜纯?,下面的正方形中又如何巧出“直角”,算作是?0的變式問題. 例11.(1)如圖11-1所示,在正方形ABCD中,點(diǎn)E為AD的中點(diǎn),連接EC與BD交于點(diǎn)F,再連接AF與BE交于點(diǎn)H,求證:AFBE. (2)如圖11-2所示,在邊長(zhǎng)為2的正方形ABCD中,M、N是邊AD上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且始終有AM=DN,連接CN與BD交于點(diǎn)F,再連接AF與BM交于點(diǎn)H,求DH的最小值,并求出此時(shí)AM的長(zhǎng). 簡(jiǎn)析:對(duì)于第(1)小問,主要分三步進(jìn)行; 第一步:由圖11-3中陰影的全等三角形,可得∠1=∠2; 第二步:由圖11-4中陰影的全等三角形,可得∠2=∠3,從而有∠1=∠3; 第三步:最后再識(shí)別出如圖11-5所示的“射影基本型”,通過導(dǎo)角容易推出直角∠AHB,從而問題得解. 解題后反思:前兩步中的全等,其實(shí)質(zhì)就是“超級(jí)對(duì)稱”的思想,同學(xué)們用“對(duì)稱性”可形成幾何直觀,這種大勢(shì)感知的能力極其重要,需要引起大家的關(guān)注;另外,第三步中的“射影型相似”是一種極其重要的基本圖形,其內(nèi)部存在著很多的角關(guān)系、邊關(guān)系,包括很多的比例關(guān)系等,它在解題應(yīng)用中占著重要的一席之地,需要引起同學(xué)們的廣泛關(guān)注. 再來解決第(2)小問,把此問與第(1)小問作類比是極其有趣的,相當(dāng)于圖11-1中的中點(diǎn)E一分為二變?yōu)榱藘蓚€(gè)動(dòng)點(diǎn)M與N,再同時(shí)同地同速分別左右移動(dòng),這就自然產(chǎn)生了第(2)個(gè)問題; 我們可以完全類比第(1)小問的解法來解決第(2)小問,具體操作如下: 第一步:由圖11-6中陰影的全等三角形,可得∠1=∠2; 第二步:由圖11-7中陰影的全等三角形,可得∠2=∠3,從而有∠1=∠3; 第三步:最后再識(shí)別出如圖11-8所示的“射影基本型”,通過導(dǎo)角容易推出直角∠AHB; 至此,兩個(gè)小問的過程可以說是一模一樣,體現(xiàn)了“圖形變了,方法未變”的統(tǒng)一性! 這里筆者又追加了一個(gè)極其自然的問題:當(dāng)DH取得最小值時(shí),求此時(shí)AM的長(zhǎng). 這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單,其實(shí)也不容易!看似麻煩,其實(shí)也很容易!為什么這么說呢?關(guān)鍵是同學(xué)們是否具備一定的畫圖素養(yǎng)及“確定性思想”分析問題解決問題的能力,如若有這兩方面的意識(shí),此題不難;但若不具備,確實(shí)也無路可尋,且聽我娓娓道來: 第一步(畫圖意識(shí)):在圖11-10的基礎(chǔ)上,連接BH并延長(zhǎng)后與邊AD的交點(diǎn)即為所要尋找的點(diǎn)M,如圖11-11所示,求此時(shí)AM的長(zhǎng)即可; ![]() 第三步(確定性分析):如圖11-12所示,容易知道∠3是確定的,從而其“半角”∠1也是確定的,加之邊長(zhǎng)AB為2,從而△ABM也是確定的(ASA),因此AM確定,既然是確定的,肯定是可求的,而且一般怎么確定就怎么求,這就是我所想表達(dá)的“基于確定性思想的因果關(guān)系分析法”; 由前面的分析易知:只要能解出∠1(其三角函數(shù)值),就能求出隨之確定下來的AM長(zhǎng)!從而如何解∠1(其三角函數(shù)值)就成為了本問的關(guān)鍵所在; ![]() ![]() 解題后反思:本題解決原題最小值之后,筆者并沒有就此放過這道“好題”,緊接著追加了一小問求此時(shí)的AM長(zhǎng),整個(gè)例11問題的設(shè)置可以說是妙到毫巔,由靜至動(dòng),再由動(dòng)至靜,動(dòng)靜結(jié)合,妙不可言,這就是解題后反思、解題后琢磨的重要性; 而在求此時(shí)AM的長(zhǎng)時(shí),筆者巧妙借助了“確定性思想”分析問題,結(jié)合“因果關(guān)系法”導(dǎo)角導(dǎo)邊,構(gòu)造“倍半角模型”最終搞定問題,值得同學(xué)們深思; 另外,有關(guān)“倍半角模型”的構(gòu)造可詳見本人作品《用倍半角模型解題事半功倍》; ![]() (自編題)如圖11-15所示,在正方形ABCD中,點(diǎn)O為邊AB的中點(diǎn),連接OD,在OD上取點(diǎn)H,使OH=OB,連接BH并延長(zhǎng)交邊AD于點(diǎn)M,求證AM=DH. ![]() 下面是浙江徐君斌大師巧妙的幾何解法,果斷點(diǎn)贊(其間用到了極其經(jīng)典的正方形中“十字架模型”,徐君的解法中相似可以免了,用等角對(duì)等邊就可以,本質(zhì)當(dāng)然還是相似的兩個(gè)等腰三角形): ![]() 下面是南京李玉榮(李帥)老師的三種巧妙的構(gòu)造相似法: 法一: ![]() 法二: ![]() 從上面的法一與法二及筆者原題中的構(gòu)造計(jì)算法看來,此題是“死”的,怎么算都可以只要你堅(jiān)定不移,巧施“計(jì)策”,妙用所學(xué),一定會(huì)“得償所愿”! 法三: ![]() 例12.如圖12,以G(0,1)為圓心,半徑為2的圓與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C、D兩點(diǎn),點(diǎn)E為⊙G上一動(dòng)點(diǎn),CF⊥AE于F,當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)C出發(fā)按順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),此時(shí)點(diǎn)F所經(jīng)過的路徑長(zhǎng)為__________. ![]() ![]() ![]() 點(diǎn)贊是一種美德,打賞是一種認(rèn)可
人贊賞 點(diǎn)贊是一種美德,打賞是一種認(rèn)可 閱讀 '' |
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