小构造 大智慧
——例谈“特例法”在解几何问题中的应用
2016-02-09汪丽仙
汪丽仙
(浙江省常山县第一中学)
小构造 大智慧
——例谈“特例法”在解几何问题中的应用
汪丽仙
(浙江省常山县第一中学)
俗话说:“授人以鱼,不如授人以渔.”然而“渔”的方式也是多种多样的,学在平时,但也只为六月试锋,金榜题名.恰逢学校举行了一场教学比武,本人选择的课题是“特例法在解几何问题中的应用”,一是出于所任教的文科班级学生基础薄弱,在提升其知识掌握量及度上较困难时,如何帮助他们多得分的考虑,二是想尝试一下学生对特例法的接受及应用程度,以便在平时的教学中加以渗透和推广.下面就这堂课的一些教学片断展开,谈谈本人的一些想法.
根据平时的教学、作业和测试,选取了学生较惧怕的平面向量运算,并结合平时的教学进行了选题.
问题1:已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则的值为.
学生2:以直线AB、AD分别为x、y轴建立平面直角坐标系,则B(1,0),C(1,1),D(0,1),设E(x,0)
学生3:取E为AB中点,用学生1或学生2的方式求出的结果是一样的.笔者趁机提出“是不是可以将E点取得更为特殊一些呢?”
这时从学生表情上可以明显地感觉到他们心灵的震撼.
问题2:在△ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,则·=______ _.
学生5:取△ABC为等腰三角形,则AM⊥BC
以M为坐标原点,直线MC、MA分别为x、y轴
建立平面直角坐标系,则B(-5,0),C(5,0),A(0,3)
学生6:取△ABC为等腰三角形,则AM⊥BC
大多数学生都能想到以上的解法,转化成学生熟悉的三角形计算问题对多数学生来说易接受,这也说明了特例法具有较强的实用性和可操作性.
三角形中的外心、内心、重心、垂心对很多学生来说概念不清、易混淆,这一问题又牵涉了向量,所以成为多数学生口中的难题.但如果从特例入手,却有种“拨开云雾见晴青天”的意境,而事实证明确实如此.此题一给出,不到3分钟便有了回应.
学生10:取△ABC为直角三角形,则O为斜边的中点.若BC为斜边,则,即P与A重合,所以P为△ABC的垂心.
这堂课是在高二学生中开设的,选取的题目基本是高考题,但随着课题的给出,学生处理起来游刃有余,而且积极性高涨,这足以证明特例法易被学生接受和应用.教学比武虽然落下了帷幕,但这一方法一直延续到笔者的课堂里,而且学生受益匪浅.
例1.如下图所示,在平行四边形ABCD中,E为BC的中点,F为CD的四分之一点,设,则m+n=______ _.
取平行四边形ABCD为正方形,以直线AB、AD分别为x、y轴建立平面直角坐标系,设AB=1,
此题错误率极高,原因是学生表示向量时很混乱,这一特例则省去了平面向量的表示,转化成为坐标的运算,思路清晰.
这一特例的处理让学生从复杂的设未知数运算中得到了“解脱”.
例3.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD且AB=2AD,设∠DAB=θ,θ∈(0,),以A、B为焦点且过点D的双曲线的离心率为e1,以C、D为焦点且过点A的椭圆的离心率为e2,则e1·e2= _____.
此题题干让较多学生有“晕”的感觉,加之已知量少,所以运算较难进行,这一特例则使运算得以开展.
例4.在三棱锥T-ABC中,TA,TB,TC两两互相垂直,T在底面ABC上的正投影为D,下列命题:
①TA⊥BC,TB⊥AC,TC⊥AB;
②△ABC是锐角三角形;
其中正确的是______.(写出所有正确命题的编号)
在正方体中取三棱锥T-ABC,则易得①②③均正确,④错误.
此类题是大多数学生惧怕的题型,多选怕错,所以很多学生宁可少选,也不多选,通过取特例建立模型既节省了时间又提高了正确率,更重要的是学生克服了恐惧敢于下手去做,提升了自信心.
诸如此类的例子举不胜举,可以说,学生对特例法的接受、理解、应用程度是笔者始料不及的.作为教师,如果我们能多去观察并了解学生的“需求”,“供应”得恰到好处,相信我们离“供需平衡”的目标就更近了一步.
·编辑 孙玲娟