学中思考 考中思学 —《图形与变换》

花姐

<p class="ql-block">  2022年5月27日,我们初三年级四位数学老师又一次齐聚教研室,参加常规教研活动,结合最近模拟考试几何证明题得分比较低的情况,我们组就《图形与变换》进行了一次集体教研交流。</p> <p class="ql-block">  图形与变换的探究是全国中考的热点!全国各地的中考数学试题都把图形与变换的探究作为压轴题之一。 </p><p class="ql-block">1.从考点频率看,三角形和四边形的综合探索与证明是高频考点。 </p><p class="ql-block">2.从题型角度看,以解答题形式考查,分值约10—14分。</p> <p class="ql-block">一 常见模型</p> <p class="ql-block">  二 解题思路</p><p class="ql-block"> 解答类比探究问题,一般是先确定题中不变模型,再应用不变结构去解决新的问题,如果是常见的结构,如平行结构、直角结构、旋转结构、中点结构等,则用结构的模型类比解决。若不属于常见的结构类型,则需要尝试着去寻找不变结构解决问题。</p> <p class="ql-block">三 典型例题</p><p class="ql-block"> 问题背景</p><p class="ql-block"> 在一次综合实践活动课上,同学们以两个矩形为对象,研究相似矩形旋转中的问题:已知矩形ABCD ∽ 矩形 A′B′C′D′,它们各自对角线的交点重合于点O. 连接AA′,CC′. 请你帮他们解决下列问题:</p><p class="ql-block">观察发现</p><p class="ql-block">(1) 如图 1,若 A′B′∥AB,则 AA′与 CC′的数量关系是 什么?</p> <p class="ql-block">操作探究 </p><p class="ql-block">(2) 若图 1 中的矩形 ABCD 保持不动,将矩形A′B′C′D′绕点O逆时针旋转角度α(0°&lt; α ≤ 90°),如图 2,在矩形 A′B′C′D′旋转的过程中,(1) 中的结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;</p> <p class="ql-block">操作计算 </p><p class="ql-block">(3) 如图3,在 (2) 的条件下,当矩形A′B′C′D′绕点 O 旋转至 AA′ ⊥ A′D′时,若 AB = 6,BC = 8, A′B′ = 3,求AA′的长.</p> <p class="ql-block">  【解析】 此题应用旋转性质,连接矩形对角线,可顺利解决 (1)、(2) 两问. 但在第 (3) 问中,必须抓住 AA′ ⊥ A′D′这个关键条件,过点 O 作OM ⊥ A′B′于点 M,推导出应用旋转性质和勾股定理的条件,才能解决求线段长度问题.</p> <p class="ql-block">四 共识</p><p class="ql-block"> 1、图形证明包括:探究旋转前后角与角之间的数量关系 (互余、互补、若干倍数等);旋转前后线与线之间的位置关系 (平行、垂直、平分等) 和数量关系 (若干倍数等);旋转前后图形的全等与相似 (主要是三角形).探究旋转至特殊位置时一些三角形、四边形形状的特殊性 (等腰三角形、直角三角形、平行四边形、矩形、菱形、正方形等) .</p><p class="ql-block"> 2、 图形计算包括:探究旋转前后一些角的度数变化及特定大小;旋转前后某些线段的长度或比值变化情况;旋转至特殊位置时一些特殊三角形、四边形的边长、内外角、周长、面积等.</p><p class="ql-block"> 3、 无论是图形证明还是图形计算问题,一方面由条件出发进行分析:首先要根据已知条件和图形得出关于边和角的特征,联想所学知识 (如平行线性质和判定、三角形全等或相似的判定和性质、三角函数、勾股定理、圆性质定理等) 进行推理、证明或计算. 另一方面由问题反向进行思考:要证明猜想的结论需要先证明什么条件,要证明这个条件需要画什么辅助线 (作高、延长某些线段、连接某线段等) .如此,综合图形自身的特征及图形旋转的性质,正反两方面结合,进行推理和计算,才能有效地解决问题.</p>