【怎样解题】难构之图 必美妙
写给自己的
为你的难过而快乐的 是敌人
为你的快乐而快乐的 是朋友
为你的难过而难过的
就是那些 该放进心里的人
畅销之作,散文笔法,从行文逻辑到思想,从思维方式到观念,都因其独创性而显得高妙异常!
努力行进,完成自己的读书计划,静心重读这册著名数学家的手笔《怎样解题》,学习“探索法”,并以其正确思维指导自己怎样摒弃不相干的东西,直捣问题的心脏。
数学的趣味在于它需要我们推理和创造能力,在解一道几何题时,我们可能会在已知图中引入一些新的线,即辅助线,尤其是当我们的题目比较困难时,引入辅助元素是引入注目的一步. 在求作一个图形,引入辅助线更为突出与重要,我们需要不断组合辅助元素,逐步把条件添加到图形中,从而解决问题.
探索
题1.已知三角形的一边a,垂直于a的高h,以及a的对角α,求作这个三角形.
分析:
已知量:两条线段a和h,以及一个角α;
未知量:一个三角形.若作线段BC的长度等于给定的边长a,那么只要找到与a相对的顶点A,即可完成.
条件:(1)从A到BC的垂直距离为h;(2)∠BAC=α.
方案:(1)与BC的距离为h并平行于BC的直线上所有点;(2)定弦BC所对圆周角度数为α的一段圆弧上所有点.两条轨迹的交点就是点A.
例解
例1:已知三角形的一边长为4cm,这条边上的高为3cm,以有这条边所对的内角为400,求作这个三角形.
思考
从例题的作图获得怎样的启示?直线l与弧BPC,两条轨迹的交点存在三种情况.我们怎样证明?我们先从只有一个交点的特殊情况入手,即线段a和h的长度,以及角α的度数之间满足什么条件时,两条轨迹有且只有一个交点.
探索
题2.已知三角形的一个角α,从这个给定角的顶点向对边所作的高h,及该三角形周长p,求作这个三角形.
分析:
1.容易标出α与h,如何引入p呢?可以用不同的方式来尝试,如图2-1、2-2,但缺乏对称性.
2.设三条边长分别为a、b、c,由a+b+c=p知,b和c可以互换,提示我们如图2-3那样放置P;
3.观察这个新图形,就会发现当引入ED时,同时引入辅助线AD、AE,则有结论:
①等腰△ACE、△ABD;
②∠EAD与已知角α之间关系:∠EAD=900+
当我们注意到这些之后,很自然就会想到先引入辅助元素构造△ADE,再构建此三角形.
例解
例2:已知三角形的周长为10cm,其中一个角为400,从这个角的顶点向对边所作的高为3cm,求作这个三角形.
思考
我们需说明使得这个三角形存在的条件,即线段p和h的长度,以及角α的度数之间满足的关系式.
以上两道作图题的分析与证明,我们获得怎样的启示?敬请感兴趣的读者与攀老师互动思考,期待思维的碰撞!
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