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初中数学:赢在思维|教你三种思维把问题看透

The following article is from 生长数学 Author 谈志国


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初中数学:赢在思维|教你三种思维把问题看透

(谈志国)


人骑自行车,两脚使劲蹬1小时大概跑10公里;

人开汽车,一脚轻踏油门1小时能跑100公里;

人乘飞机,吃着美味1小时能跑1000公里.

交通方式不同,行进速度有着巨大的差异.

而且,坐在飞机上俯瞰天地的那种奇妙感觉和地面骑车也大不一样!

同样,思维方式不同,解决问题的效率大不相同,内在体验也完全不同.

来看一个例子:如图,等边△ABC的边长为6,D是BC的中点,E是AC边上的一点,以DE为边作等边△DEF,若AF=√7,求CE的长.

这道题难吗?对于思维处于混沌状态的人来说,很难.而对于拥有高阶思维的人来说,瞬间就能想到多种解决方法!

同样的东西,不同思维层次的人看到的和想到的大不一样.下面教你快速看透问题的三种视角,解题马上就会变成一件简单而有趣的事情.

本源思维观来去:

找结论,寻其从何来;看条件,追其至何去.

题中已知AF求CE,所以问题的本质是寻求线段CE与AF的关系,因而判断解题关键是探求点F与点E的依存关系,再设法把AF和CE转化到同一个三角形中或相关图形中以产生联系.

动态思维知动静:

静化动,运动生联系;动化静,静止好定位.

E是线段AC上的点,点F是由点E绕点D逆时针旋转60°而得,自然想到把与点E(或AC)和点F的相关三角形进行同样的变换构造图形以使其产生数量关系.

全局思维见整体:

点非点,点动便成线;线非线,定线要找点.

点E在线段AC上运动时,与它对应的点F形成的轨迹是把线段AC绕点D逆时针旋转60°的线段,因为AF=√7,所以点F在以A为圆心为半径的圆上,此圆与F点轨迹线段应有两个交点,所以F点位置有两种可能,对应的E点位置也有两种可能,从而判断本题的答案应有两种情况.

由以上视角,在脑中呈现的是以下图景,如下图,线段AC绕点D旋转60°得线段PQ,点F是PQ上一点,当AF=√7时,存在两种位置情况.

以此方式思考得到下面的图形构造方法:

                  

方法一:如图1,把E点所在三角形△CDE绕点D逆时针旋转60°得△PDF(即取AC的中点P作等边△CDP),这样CE=PF,∠APF=60°,线段CE转化为线段PF,与已知线段AF共处于同一三角形中.如图2,作AH⊥PF,解△APF即可,由于三角形中已知两边及其中一边的对角,图形不唯一,分两种情况计算PF=PH±FH=1.5±0.5=2或1,得CE的长为2或1.

方法二:如图3,把F点所在三角形△ADF绕点D顺时针旋转60°得△PDE(即以AD为边作等边△ADP),这样AF=PE=√7,CP=CD=3,∠ACP=60°,线段AF转化为线段PE,与所求线段CE共处于同一三角形中.如图4,作PH⊥CE,解△CPE即可,由于三角形中已知两边及其中一边的对角,图形不唯一,分两种情况计算CE=CH±HE=1.5±0.5=2或1,得CE的长为2或1.

方法三:如图5,把E点所在三角形△ADE绕点D逆时针旋转60°得△PDF(即以AD为边作等边△ADP),这样AE=PF,AP=AD=3,∠APF=∠DAE=30°,线段AE转化为线段PF,与已知线段AF共处于同一三角形中.如图6,作AH⊥PF,解△APF即可,由于三角形中已知两边及其中一边的对角,图形不唯一,分两种情况计算PF=PH±HE=1.5±0.5=2或1,所以AE=2或1,得CE的长为2或1.

以等边三角形这一重要条件为抓手,只要能够构造适当的图形使条件之间产生联系,就可以实现解决问题的目的.用同样的思维方式,还可以产生以下几种构造方法,具体过程不再赘述,请读者思考.

苏东坡诗云:“不识庐山真面目,只缘身在此山中.” 王安石也有诗:“不畏浮云遮望眼,自缘身在最高层.”他们都在说明一个道理:要想走出迷惑看清问题,必须站在更高的维度.比如,要想搞明白城市的平面轮廓,仅仅站在地面的二维空间是很难弄清楚的,如果拥有第三维的高度视角,处在高空俯瞰城市,那么问题就太简单了,可以毫不费力直观清晰地看见城市全貌.这就所谓“降维打击”的强大威力!

经过本书的学习和训练,可以让你拥有看待问题的高阶思维,这样才能在思考问题时直击本质,快速找到解决问题的方法,同时获得强大的思维能力.


【来源】生长数学。


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