为什么要一题多变
一题多变是高效提升解题能力的重要方法,通过把问题进行变化可以帮助学生:(1)更深入地理解问题及其结构特征,(2)更清楚地了解不同问题的异同点,(3)学会解构问题、拓展问题、设计问题。
我们还是以上一文的经典题为例来体会一题多变的好处。
原题:如图,AM∥BN,求∠APB、∠PAM、∠PBN三个角之间的数量关系。
一、动点不同位置的分类,让视野更全面、思维更严谨。
变1.已知:AM∥BN,若P点是平面内一点,可以分为几类?∠APB、∠PAM、∠PBN三个角之间的数量关系如何?
观察发现,所有的不同类别实际上是P点分别位于三条直线AM、BN、AB所分成的6个区域,可以得到6个关系式,①∠APB=∠PAM+∠PBN,②∠APB+∠PAM+∠PBN=360°,③∠APB=∠PBN-∠PAM,④∠APB=∠PAM-∠PBN,⑤∠APB=∠PAM-∠PBN,⑥∠APB=∠PBN-∠PAM,其中③与⑥、④与⑤相同。若P点在区域的分界线上,则可以同时满足两个区域的关系式。
二、迁移不同分类的解法,体验数学方法的和谐统一。
研究各种情况的解法,我们发现,虽然P点处于不同位置,但构造辅助线的方法及解题思路可以相互借鉴迁移。
三、增加问题元素的数量,理解变与不变的辩证统一。
变2.如图,AM∥BN,若增加P点个数,当变成2个点,3个点,n个点时,∠A、∠B、∠P1、∠P2、∠P3、…∠Pn之间的数量关系如何?
探究发现∠A+∠B+∠P1+∠P2+∠P3+…∠Pn=(n+1)·180°,它们的和随着点的个数变化而变化,但求解的方法是不变的、可迁移的。
变3.还可以变成如下图形,仍然可以沿用前面的方法解决。
四、改变问题元素的性质,感悟变与不变的根本原理。
变4.改变射线BN的方向,如下图,AM∥BN,∠P、∠A、∠B三个角之间的数量关系如何?
变5.让射线AM与BN相交于C点,这时会多出一个角,如下图,∠P、∠A、∠B、∠C四个角之间的数量关系如何?
由上面的探究,我们可以概括此类问题的结构特征及一般方法:
(1)问题结构:与平行线、多边形有关的角度关系问题。
(2)一般方法:找出角的关系,建立一个等式,换掉不要的,替上所需的。若条件无法直接利用,则构造平行线或多边形建立角的联系。
方法运用举例:
1.如下图,求∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6
找出角的关系:∠α=∠1+∠2, ∠β=∠3+∠4, ∠γ=∠5+∠6
建立一个等式:∠α+∠β+∠γ=360°
等量代换:∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6=360°
2.如图,AD、AE分别是ΔABC的角平分线和高,∠B>∠C,试求∠DAE与∠B、∠C的关系。
找出角的关系:∠B+∠BAE=90°, ∠C+∠BAE=90°, ∠BAC=180°-∠B-∠C, ∠BAD=∠CAD=1/2 ∠BAC
建立一个等式:∠DAE=∠BAD-∠BAE 或 ∠DAE=∠CAE-∠CAD
等量代换:∠DAE=∠BAD-∠BAE=1/2 ∠BAC-(90°-∠B)=1/2(180°-∠B-∠C)-(90°-∠B)=1/2 (∠B-∠C)
或 ∠DAE=∠CAE-∠CAD=(90°-∠C)-1/2 ∠BAC-=(90°-∠C)-1/2(180°-∠B-∠C)=1/2 (∠B-∠C)
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