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高中数学解题中平面几何的应用研究

2017-12-10何林璐

中学课程辅导·教学研究 2017年26期
关键词:平面几何高中数学应用

何林璐

摘要:对于每个学生而言,不管是小学、初中,还是高中,数学都是一门极为重要的学科。在高中数学中,平面几何知识占有重要地位,是重点环节之一,也是高考的重点考察内容。平面几何知识在数学中的应用极为广泛,能够应用到很多知识点进行解题。本文将针对平面几何知识在高中数学解题中的具体应用进行分析,研究平面几何知识如何能够更好地应用到高中数学解题中,进而达到事半功倍的效果。

关键词:高中数学;平面几何;应用

在高中数学的学习内容中,有很多学习重点,主要包括:各类型函数、导数、立体几何、平面几何、数列与不等式等知识内容。比起函数的抽象化、数列与不等式的无章可循以及导数的高深莫测等知识点而言,由直线构成的平面几何还是比较容易掌握的,理解起来也较为容易。并且,平面几何知识,与很多方面的知识点都有着密切的关系,可以对其进行利用进行解题,能够在最大程度低降低计算量,得到出奇制胜的解题效果。为了轻松应对高考,需要熟练掌握平面几何知识,研究其基本原理与解题技巧,提高学习质量与效果。下面,本文将对平面几何知识进行具体的分析和研究。

一、高中数学中平面几何的基本知识点

1.点、直线与平行线 点,是最为基础的形,是平面几何图形的最基础构成部分。而直线,则是由无数个点组成,是平面几何图形的组成部分,两个点之间有且只有一条直线。平行线,则是指过直线外一点有唯一的一条直线和已知的直线平行。平行线,则是平面几何中最为基础的组成元素。平行线因为永不相交的性质决定其主要有这几特点:第一,若两条直线平行,这两条直线的两端延长线也永不相交;第二,同位角相等,内错角相等;第三:同旁内角之和等于180°。平行线的这些特点,是对三角形与四边形进行推理的重要依据,在解题中科作为辅助线进行使用。

2.三角形与四边形 在平面几何知识点,三角形这一块内容占有重要部分。三角形的主要知识内容点有:第一,三角形的任意两边的和一定大于第三边,任意两边的差一定小于第三边;第二,三角形的内角和等于180度;第三,等腰三角形的顶角平分线、底边的中线、底边的高重合,即三线合一;第四,直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方,也就是勾股定理。直角三角形斜边的中线等于斜边的一半。在平面几何中,三角形是最基础的图形,三角形知识点也是学习的重点内容。

和三角形不同的是,四边形的知识点级性质与平行线的知识内容是有很多相似点的,比较容易掌握,解题思路也相对清晰。四边形主要分成:平行四边形、矩形、梯形与菱形等。这些四边形,都有着平行线的基本特点,但就每一类四边形而言又各有差异,比如说,菱形是对角线互相垂直并平分菱形的四个角,且菱形四边相等;矩形的四个角都是直角,相等相切。这些都是解题时的重要依据。

3.圆 在平面几何中,圆是最为特殊的一个图形,知识点也比较复杂,最为基本的知识点主要有以下几点:第一,圆是轴对称图形,亦是中心对称图形。对称轴是任何一条直径所在的直线,对称中心就是圆心,并且具有绕其圆心旋轉的不变性;第二,直径所对的圆周角都是直角;第三,垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧;第四,在同圆或等圆中,两个圆心角和它所对的两条弧、两条弦以及两个弦心距这四组量中,如果其中一组量相等,则其它三组量也都分别相等。另外,圆还有很多外切、内切、外接与内接等知识点内容。这些知识点内容都是熟练了解与掌握的,便于拓宽解题思路。

二、高中数学解题中平面几何的应用分析

因为平面几何比较形象化,具象易懂,学生易于接受与掌握,对于曲线知识的学习能够有很大的帮助。很多函数曲线均由在相应规则变化下的图形形成的,比如说:圆、抛物线与双曲线。这些知识点的学习,通过借助平面几何的具象易懂性,能够使得学生对函数曲线的特性一目了然。高中数学的解题思路一般情况下都不止一种,可以灵活选择,方法较多。

我们在面对抽象的曲线图形时,要先理解题意,记清已知信息,化抽象为具象,将常规代数和平面几何进行合理配合应用,找出题干中的潜在几何知识点,借助辅助线,应用平行、直角等有关知识点进行解题,简化步骤,降低计算量,节约答题时间,也能够提高答题的正确性与准确率。下面,针对平面几何在高中数学解题的具体应用,本文列举了三个最为典型的情况进行分析。

1.曲线方程的求解应用 作为最典型的解析几何数学题目,求解曲线方程一直是比较容易得分的题目,因此,我们应该对这类型题目的解题思路进行多做练习多分析,全面了解和掌握解题技巧。对于曲线方程的求解应用,可以借助待定系数法答题。待定系数法,是指以题目给出已知条件下的点与位置关系为基础,通过带入到曲线方程中消除其中一个未知数,从而解答出另外一个未知数,再对整个方程进行解答。

2.最值性问题的求解应用 对于圆锥形曲线而言,主要的学习知识重点就是最值问题的求解。在求解圆锥形曲线的最值时,可以借助平面几何知识,依据题目已知条件和关系,比如说距离值这一固定关系,进而将假设的方程带入到距离计算中,借助限定条件,对其未知数的值域作出判断,再求出实际值,最后再将实际值带入假设的方程进行求解。

3.范围性问题的求解应用 范围性问题,和最值性问题一样是比较常见的数学问题,但解题思路还是有着一定差异的,主要差异在于范围性问题更加的依赖于图形进行求解,要依据图形的具体位置关系,对值域进行判断和分析,进而依据图形射出方程,进而对范围进行求解。

总而言之,在高中数学问题的求解中,我们应该熟练掌握平面几何知识点,借助图形与已知条件深入分析题干,依据相关定力与公式进行答题,简化分析和计算步骤,节约答题时间,也提高答题质量与效果。

参考文献

[1]张林杰.几何画板在高中数学教学中的应用[J].江苏教育研究,2012,(26).

[2]常琳.高中几何教学方式及教学重点的探究[J].科教资讯,2013

[3]王素霞.平面几何入门概念教学的五步措施[J].学周刊,2012,(23).

(作者单位: 四川绵阳中学实验学校 621000)

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