文前语:本文所述的<font color="#b04fbb">“两组等线中点链”情景试题,是初二学生必然会遇到的一类难题。要想自如地破解此类试题。务必对其问题情景和思维意境知根知底,这样,才能用有序的解析手法,熟悉、熟练地秒杀它们的解析思维。</font><div><h3><font color="#b04fbb"><br></font></h3><div><h3> <font color="#ed2308">等一等数学心 (之一)</font></h3><font color="#ed2308"></font><div><h3> 解答数学题,考查着一个人的数学心是否能够与数学条件和结论进行有效的、含蓄的对话。经过反思洗礼的数学心,能够用修炼到的数学密语,与问题的情景和思维策略、意境进行有效的密谈,讲述出试题隐含着的美妙解析思维故事。 </h3><div><h3> 以两个等腰三角形(含隐性的)为试题的大背景,可命制出很多有思维颜值的试题。</h3><h3> 这里,一颗数学心与一类有特质的问题条件和结论,产生了如下有数学思维味的对话。</h3><h3><br></h3><h3>问题呈现:</h3><h3> 如图,<font color="#ed2308">CA=CB,</font><font color="#39b54a">DB=DE,</font></h3><h3><font color="#39b54a"></font>∠ACB+∠EDB=180°,<font color="#b04fbb">P</font><font color="#b04fbb">为</font><font color="#b04fbb">AE</font><font color="#b04fbb">中点</font><font color="#010101">,</font></h3><h3><font color="#010101">探究:PC与PD之间的位置关系。</font></h3></div></div></div></div> <p> 你能立即就说出PC与PD的位置关系吗?</p><p>数学心:当然能!</p><p> 因为这类探究问题的密语是:PC⊥PD.</p><p>因为在两线PC、PD已经交于点P时,它们的位置关系,必然是特殊的相交关系→垂直。</p><p><br></p><p> 这类试题的解析有章可循<span style="color: rgb(1, 1, 1);">吗?</span></p><p> 它是什么<span style="color: rgb(237, 35, 8);">情景特征</span>的试题?</p><p> 它有何规律性的<span style="color: rgb(57, 181, 74);">思维意境</span>?</p><p>数学心:这是考场上常出现的一类探究问题。其<span style="color: rgb(237, 35, 8);">最显著的两大情景特征</span>是:</p><p>1、两个显性或隐性的等腰ΔCBA、ΔDBE共点于底角顶点B.</p><p>2、中点线段AE的端点A链接着等腰ΔCBA的腰线AC,另一端点E链接着另一等腰ΔDBE的腰线ED,</p><p>即:特征1、<span style="color: rgb(237, 35, 8);">两个等腰三角形共点于底点</span></p><p><span style="color: rgb(1, 1, 1);">特征2、</span><span style="color: rgb(57, 181, 74);">有一条中点线段的两端点“链接”着这两种不同的腰线</span>。</p><p>不妨创造性地称它为<span style="color: rgb(176, 79, 187);">“两组等线中点链”情景。</span></p><p>或者简称为:<span style="color: rgb(237, 35, 8);">等腰底共点,</span><span style="color: rgb(57, 181, 74);">中点来链接</span><span style="color: rgb(22, 126, 251);">情景</span></p><p>注:为便于叙述,等腰三角形的腰称为<span style="color: rgb(237, 35, 8);">腰线。</span></p><p>等腰三角形的底角顶点称为<span style="color: rgb(237, 35, 8);">底点</span><span style="color: rgb(1, 1, 1);">。</span></p><p><br></p><p> </p><p> </p><p> 以此情景为探究背景的试题,在各地每年的中考场上,几乎总要演出多场。只不过很多时候是戴着等腰三角形、正方形、菱形等基本图形的面具出现,因为这些图形都是<span style="color: rgb(237, 35, 8);">含共点等线</span>的<span style="color: rgb(57, 181, 74);">隐性等腰三角形</span>。</p><p><span style="color: rgb(57, 181, 74);"> </span><span style="color: rgb(176, 79, 187);">那我们就接着进行战术性对话吧</span></p><p>1、条件中的两种四条腰线想干什么?</p><p>也即<span style="color: rgb(57, 181, 74);">共底点的两个等腰三角形想干什么?</span></p><p>数学心:请把它们的腰线<span style="color: rgb(237, 35, 8);">重新组合搭配</span>,从而<span style="color: rgb(237, 35, 8);">构造出全等三角形。</span></p><p>2、怎样组合搭配构造?</p><p>数学心:(1)共于底点B的两种两条腰线BC、BD搭配出<span style="color: rgb(237, 35, 8);">现成的ΔBDC</span>,</p><p>(2)不共点的另两种两条腰线(也即中点线段AE端点链接着的腰线)ED、AC搭配出一个<span style="color: rgb(176, 79, 187);">创造的新三角形。</span></p><p>3、怎样创造新三角形?</p><p>数学心:将中点线段AE端点链接着的腰线<span style="color: rgb(237, 35, 8);">AC或ED(简称为中端腰线)</span><span style="color: rgb(1, 1, 1);">进行变</span>换位置的相等变化。从而用四条腰线中不共点的这两条腰线构成一个新三角形。</p><p>4、变换哪一条线段?</p><p>数学心:一般地,让两条<span style="color: rgb(237, 35, 8);">中端腰线</span>中<span style="color: rgb(22, 126, 251);">的任意一条</span><span style="color: rgb(57, 181, 74);">由中点线段的一端变换到另一端,都能构成新的三角形</span></p><p>5、谁来运输要变换位置的那一条中端腰线?</p><p>数学心:已经派中点这个高级的吊车来调换了。且它已经到现场了?</p> <h3>6、吊车在哪儿?<br></h3><h3>数学心:吊车就是链接着两种腰线的那条“中点线段”AE。数学人都知道,它是搭建“平等8字”全等三角形的搬运机械,能把“中端腰线“调换”到另一个端点处,使得出现一种新的共点腰线组合。</h3><h3> 如解析图1那样构造“平8”模型,则<font color="#ed2308">AF=DE=DB</font>,<font color="#39b54a">CA=CB</font>就能合情合谐的搭配出新ΔACF.</h3><div> 知道了!理解了!</div><h3>7、还要差一个等元素才能<font color="#ed2308">证明构造出新三角形与现成的三角形全等</font>,怎么办?</h3><h3>数学心:<font color="#ed2308">推导</font>重新搭配后的<font color="#ed2308">两种等线夹角相等</font>。</h3><h3> 8、怎么推导夹角∠DBC=∠FAC,</h3><h3>数学心:不是已经给了<font color="#ed2308">关于角的条件</font>吗,它们就<font color="#ed2308">是用来加工等角的材料。</font></h3><h3>9、怎么加工?</h3><h3><br></h3> <h3>数学心: 如解析图2所示,延长BD,使直线BD与直线AF交于M,(这两条直线相交了导角才快乐)</h3><h3>因为AF∥DE,所以∠EDB=∠FMB,</h3><h3>∵∠ACB+∠EDB=180°=∠ACB+∠FMB,</h3><h3>又看点M处的平角知∠FMB+∠AMB=180°,</h3><h3>则利用这两个180°关系可得</h3><h3>∠ACB=∠AMB,</h3><h3>则利用∠ACB=∠AMD所在的两个对顶角三角形(有时是利用共圆四边形),就能得到∠FAC=∠CBD.</h3><h3> 想起来了,<font color="#ed2308">这是此类问题最常用的简便导角通用手法</font>。只不过有较强的隐秘性。我一定认真反思,然后把这种导角的方法,存放到自己的“解题银行保险柜”中,以便随时快乐提取。而且给它一个优雅的名称:快乐<font color="#b04fbb">直线相交导角法。</font></h3><h3>10、思路已经到达目的地了吗?</h3><h3>数学心:∵新ΔFAC≌现成ΔDBC(SAS)</h3><h3>∴CF=CD,</h3><h3>又FP=DP,</h3><h3>则由等腰△CDF中的“三线合一”知CP⊥DP.</h3><h3> 你“完胜”了,再见!</h3> 数学心:阳光还未拨散浓雾。不反思,怎能说完胜!不反思,下次遇到改头换面的“两组等线中点链”情景问题,其解析之路还是会走得摇摇晃晃,晕晕乎乎的。不反思,怎能说再见! <div> 那就认真反思吧!</div><div>数学心:</div><h3>一、解答数学题,一定要有捕捉试题情景的强烈意识和敏感能力,这样,才能根据所捕捉到的情景特质 ,产生远见卓识的思维意境。<font color="#ed2308">没有情景,难以有见微知著的思维意境。</font></h3><h3> 请用一双慧眼去一眼就辩识出那些是“两组等线中点链”的试题吧!</h3><h3>二、如果是含有“两组等线中点链”的情景,则应重视如下<font color="#39b54a">有序解析的思维策略和手法: </font></h3><h3><font color="#167efb">三大策略</font><font color="#ed2308">:</font><font color="#b04fbb">创造一个新的三角形</font><font color="#ed2308">,使它与看</font><span style="color: rgb(237, 35, 8);">出的</span><span style="color: rgb(237, 35, 8);">现</span><span style="color: rgb(237, 35, 8);">成三角形全等。</span><font color="#39b54a">从而获得等腰三角形。</font><font color="#167efb">最后获得直角三角形。</font></h3><h3><font color="#ff8a00">所以,解析思维意境是:</font></h3><h3><font color="#010101">1、</font><font color="#b04fbb">看三角形:</font><font color="#010101">看出由两种两条共底点的腰线构成的现成三角形.</font></h3><h3><span style="color: rgb(22, 126, 251);"></span></h3><h3>2、<font color="#ed2308">转移线:</font>添加辅助线构造“平等8字”模型转移“中端”腰线。</h3><h3>3、<font color="#39b54a">导夹角</font>:用“快乐<font color="#ed2308">直线相交</font>导角法”推导等夹角。 </h3><h3> <font color="#ed2308">这是解析难点!</font>为防止出现“晕角”,应以不同的路径策划去练习导角,从而获得意境相同,路径不同的添线手法。</h3><h3> 为了磨练胆大心细的数学心,应再找几道此类题聊一聊。</h3><h3>4、<font color="#b04fbb">得全等:</font>由不动的中端腰线和转移变换的线段搭配出<font color="#ed2308">新三角形≌现成三角形。</font></h3><h3>5、<font color="#167efb">生等腰:</font>由全等三角形的等边得等腰三角形。</h3><h3>6、<font color="#39b54a">得垂直</font>:由“三线合一”得垂直。 </h3><h3><font color="#ed2308"> 这6大意境、</font><font color="#ed2308">步骤,就是解析</font><font color="#b04fbb">两个共底点等腰三角形</font><span style="color: rgb(1, 1, 1);">的</span><font color="#39b54a">两组等线中点链</font><font color="#010101">这一大片试题的</font><span style="color: rgb(176, 79, 187);">通性通法。</span></h3><h3> 看来,少刷十道题,才有时间多反思一道题,才能从容地应对那些虽改头换面,(例如重庆16年B卷,17年A卷),但本质情景仍然是或者包含着“两组等线中点链”的各种探究问题。 </h3><div> </div><div> 别走得太快,等一等数学心。</div><div>一、碎片化的书本知识变现难在哪里? </div><div>答: 说不明、理不清、想不到的“三不困惑”。 </div><div> 为什么会有“三不”之惑? </div><div>答:少琢磨、少梳理、少创造的“三少陃习”。</div><div>杀毒软件:勤反思、慧提炼、有味道、有创造 </div><h3> 用一种自觉的好习惯,再把此题做一遍。不过这次是用变换另一条中端线段AC的方法去做。说不定直接就产生了相交直线形成的对顶角三角形,则就能更快乐地导出相等的夹角。 </h3><h3> 做了吗? </h3><h3> 做了。哇!这样真的更容易导出等角。 </h3><h3> 有规律吗?</h3><h3>数学心:有。若捕捉到两条“快乐直线”呈现出直接相交状态,导角会更快乐。</h3><h3> 再练一练: 在原解析图1中,让直线AF与直线BC相交,看看是否也能导出等夹角。然后通过反思去体悟怎样的“快乐直线相交导角”更快乐。 </h3><h3> </h3><h3> <font color="#b04fbb"> 等一等数学心(之二) </font><br> 刷题不能刷出精灵的思想方法,是对时间和精力的极大浪费。</h3><h3>一、<font color="#ed2308">导出等夹角的秘笈。</font></h3><h3> 在本文档(之一)中说到:为防治“晕角”,可用不同的思维意境策划去导出相等的夹角。</h3><h3>导角法二:如解析图3,让直线AF与直线BC快乐相交,也能快乐地推导出∠FAC=∠DBC。</h3> <h3>让直线AF与直线BC相交于M,</h3><h3>由“平8”全等三角形得AF∥DE,</h3><h3>∴∠M=∠γ,</h3><h3>又已知∠ACB+∠BDE=180⁰,</h3><h3>看图点C处的平角知</h3><h3>∠ACB+∠MCA=180⁰,</h3><h3>∴∠BDE=∠MCA=∠β</h3><h3>∴∠FAC=∠DBC=180⁰-∠γ-∠β,</h3> <h3>解析三:如解析图4那样转移中端腰线AC为EF,则在构造“平8” 时,两直线EF、CB直接快乐相交。</h3><h3>∵AC∥EF,∴∠ACB=∠α,</h3><h3>已知∠ACB+∠BDE=180⁰,</h3><h3>看图点M处的平角知∠α+∠β=180⁰,</h3><h3>∴∠BDE=∠β,</h3><h3>则由图中两个∠β所在的对顶角三角形(或M、D、B、E四点共圆)得到夹角∠FED=∠CBD。</h3><h3>∴新ΔFED≌现成ΔCBD(SAS)</h3><h3>∴DF=DC,</h3><h3>又点P是等腰ΔDCF底边CF的中点,</h3><h3>∴CP⊥DP.</h3><h3> 我们应反思到,如解析图2、3、4所示,只要让“那样”的两条直线快乐相交,都能导出相等的夹角。只不过“那样”的两直线有时是直接相交,有时需延长线段才相交。所以,<font color="#ed2308">究竟转移那个端点的中端线段稍有考究性,应看远一点、想远一点。</font></h3><h3>数学心:如此这般<font color="#39b54a">导出等夹角的秘笈,应该存入“解题银行保险柜”里。</font></h3> <h3>二、“两组等线中点链”情景的几道压轴中考题。<br></h3><h3> 文(之一)曾说到:没有情景,难以有见微知著的思维情景。捕捉到试题的问题情景特质,才能产生有远见卓识的思维意境。所以,务必领悟好上述例题所说的情景捕捉和有章可循的思维策略及意境。</h3><h3> </h3><h3> 下面,在看简述解析思路的讲解和动笔中,反思一些同学在见到如下中考试题时,为什么会是“过尽千帆皆不是,斜晖脉脉水悠悠”的无助答题状态。</h3> <h3>一、试题情景捕捉</h3><h3>1、菱形是有共点等线的隐性等腰三角形图形。</h3><h3>2、这两个菱形共点于底点B。</h3><h3>3、中点线段DF链接着这两个隐含等腰三角形的菱形。</h3><h3> 所以这是“等腰Δ底共点,中点来链接”的“两组等线中点链”情景问题。</h3><h3>二、请按如下<font color="#ed2308">通用的思维意境</font><font color="#39b54a">动笔</font><span style="color: rgb(57, 181, 74);">解</span><span style="color: rgb(57, 181, 74);">析</span></h3><h3><font color="#010101">1、看出共点的现成ΔCBE,</font></h3><h3><span style="color: rgb(1, 1, 1);"></span></h3><h3>2、创造“平等8字”模型转移中点线段DF端点的隐性腰线FG,</h3><h3>3、推导两种线段重新搭配后的夹角相等。</h3><h3>4、由新三角形与现成三角形的全等推导出等腰三角形。</h3><h3>5、由等腰三角形得到计算PG/PC的直角三角形。</h3><h3> 注意用“快乐直线相交法“去进行导等角的计算</h3><h3>数学心<font color="#39b54a">:反思到一种属于自己的典型情景内幕真相,就能破解无数多的类似情景的更难考题。</font></h3> <h3>观察与思考:</h3><h3>1、两条线段的关系包含什么样的关系?</h3><h3>数学心:位置关系,数量关系。</h3><h3>2、是“两组等线中点链接”的情景吗?</h3><h3>数学心:是它惠顾!</h3><h3>(1)两个等腰三角形共点于底点A,</h3><h3>(2)中点线段BE的端点B链接着腰线BC,</h3><h3>端点E链接着腰线ED。</h3><h3>3、提取什么有序的解析思维策略和手法解答?<br></h3><h3>数学心:此类情景的试题解析一般有三大策略通罗马。</h3><h3>①构造“平8”的方法。即前述方法。</h3><h3>②取“两斜边中点”法。</h3><h3>③直角三角形翻折法。</h3><h3> 即将两个直角三角形均沿共点的直角边各自翻折。</h3><h3> 对②、③两种思维意境本文不述。但只需按所述思维意境添加辅助线后,就能用<font color="#ed2308">同样的通性通法去解答。</font></h3><h3>这里只提取”构造平8法”的思维意境解析。</h3><h3>①看出两种腰线共点于A的现成ΔDAC,</h3><h3>②构造“平8”转移中端腰线ED;</h3><h3>③由两种腰线的新搭配和用快乐相交直线法的意境导出的等夹角,获得新三角形≌现成的三角形;</h3><h3>④用全等三角的等线推导出等腰三角形;</h3><h3>⑤由等腰三角形得到探究两线关系的直角三角形。</h3><h3> 注意:提取“解题银行保险柜”中的“快乐直线导角法”导角才会快乐地导角。</h3><h3>解析路径已入心头,该动笔头了。</h3> 1、 你能一眼就看出此重庆2016年中考B卷试题第(2)问的情景吗?<h3>数学心:能秒杀问题情景。</h3><h3>(1)两个等腰三角形共点于底点C。</h3><h3> 有现成ΔCAE.</h3><h3>(2丿中点线段BD的端点B链接着腰线BA,端点D链接着腰线DE。</h3><h3>2、辅助线会自动跑来吗?</h3><h3> 数学心:能!构造“平8”。</h3><h3>原来,没有患“缺乏情景症”,辅助线的添加就会是如此容易!</h3><h3> 原来,<font color="#b04fbb">没有清晰的情景,就难以产生顺畅的解析意境。</font></h3><h3>3、能用“快乐<font color="#ed2308">直线相交</font>导角法”去导夹角吗?</h3><h3>数学心:<font color="#ed2308">那是值得信任的最简捷导角法。</font></h3><h3><font color="#b04fbb"> 请用</font><span style="color: rgb(176, 79, 187);">前面</span><span style="color: rgb(176, 79, 187);">总结提炼的有序通性通法动笔解析</span></h3><h3><span style="color: rgb(176, 79, 187);"><br></span></h3><h3>数学心还想说:<font color="#39b54a">坚持与解析进行认真、智慧的反思对话,则答题的思维策略和方法,就会从题中来!就会到题中去!</font></h3><div><br></div><h3> 让我们再去练练下面的重庆2017年中考几何压轴题吧。</h3> <h3>第(2)问的欢察与思考:</h3><h3> 问题的情景捕捉到了吗?</h3><h3>数学心:已捕捉到。</h3><h3>(1)两个等腰RtΔMAB、RtΔMCD<font color="#ed2308">共点于顶角点M。</font>即不是共点于底角顶点了。</h3><h3>则思维意境应该是由“共点三等出三等模型”,通过ΔMBD≌ΔMAC(SAS)导得BD=AC,</h3><h3> 又AC=EC,∴BD=EC。</h3><h3>(2)则看出中点线段BC的端点B链接着BD,端点C链接着CE,</h3><h3>所以,是“中点链两组等线”的变式情景→<font color="#ed2308">中点线段</font>BC<font color="#ed2308">链接着等线</font>BD=EC。</h3><h3>数学心:既然已<font color="#b04fbb">知问题的情景真相,当然就能轻轻松松的用沉淀的思想方法去破解!</font></h3><h3> 所以, 构造“平等8字全等模型”转移中端线段,是可信任的思维起点。</h3><h3> 请按你的思维意境、用转移中点线段BC端点等线的不同意境,获得<font color="#ed2308">多种</font>构造“平8全等”模型的手法动笔解析吧。</h3><h3><br></h3><h3>最后,我还是想再说:<br></h3><h3> <font color="#ed2308"> 别走得太快。等一等数学心!</font></h3><h3> <font color="#39b54a"> </font><font color="#167efb"> 等一等</font><font color="#39b54a">两组等线中点链</font><span style="color: rgb(1, 1, 1);">的情景和思维意境入心,入脑。从而用这些</span>解析思维策略和手法,去看透、去解析那些关于<font color="#ed2308">中点线段链接等线</font>的一大片几何题。</h3><h3> 当然,不要忘记了等一等解析”两个同角度等腰三角形共底点”的“两组等线中点链”这类试题的另外两个解析思想方法。即</h3><h3> ②取“两斜边中点”法。</h3><h3> ③直角三角形翻折法。</h3><h3>因为它们都能快速地让思维到达目的地。所以,行走在三个常用解析通道之一的路上,都能让那考场上的时间和考分跑不了。</h3><h3> 更不要忘记,等一等<font color="#ed2308">两个同角度的等腰三角形</font>在<font color="#39b54a">顶角点处共点</font>的“共点三等出三等”这个关于全等三角形应用的,最最最重要,最最最常用的模型知识。(此深层性的模型知识,今后专题续集讲述)</h3><h3> 用你的数学心和两个大小不同,但角度相等的等腰三角形,去仿制一道<font color="#b04fbb">“共底角点+中点链”</font>情景下的探究问题。再命制一道“<font color="#39b54a">共顶角点”</font>情景的探究问题。从而让自已的数学心享受一下命制中考压轴题的快乐。</h3>