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关注“四心”定义 关联知识探究

2021-03-19胥庆

数学教学通讯·高中版 2021年10期
关键词:四心共线三角形

胥庆

[摘  要] 三角形的“四心”中隐含了一定的特征性质,从向量视角深入剖析可获得相应的向量结论,对于探索定义本质,破解几何与向量问题有着一定的帮助. 文章结合实例拓展探究三角形的“四心”,并深入反思,提出相应的教学建议.

[关键词] 三角形;四心;向量;共线;建模

探究背景

平面向量既是高中数学的重点知识,也是研究数学的工具,可实现几何与代数问题的互化,即可利用向量将几何问题代数化,也可将代数问题几何化. 向量与几何有着紧密的联系,可借助平面向量来研究三角形的“四心”,即重心、垂心、内心和外心. 三角形的“四心”是从几何视角进行的定义,“四心”对应了一定的几何性质,实际上可从向量视角探寻“四心”与向量的关系,探究过程需立足性质定义,构建知识关联.

反思总结

三角形“四心”的定义性质较为简单,从向量视角来分析则可以获得独特的结论,这也是高中对“四心”考查的重要形式,即从向量视角对三角形定量分析,挖掘性质定理的内涵. 而在实际教学中建议采用分环节探讨、递进式挖掘的方式,逐步探讨知识本质,构建解题思路.

1. 立足定义,探究性质

三角形的“四心”定义容易理解,探究学习的重点是挖掘性质,形成知识链. 以三角形“内心”为例,其是角平分线的交点,由角平分线的性质可知内心为三角形内切圆的圆心,从而形成“内心定义→角平分线性质→内切圆关系”的知识链,同理可知三角形的“外心”与三角形外接圆密切相关. 教学中教师可以采用对比探究的方式,分析三角形“四心”的性质特征,进行知识关联,深刻理解定义背后的知识本质.

2. 向量分析,总结结论

向量是研究几何图形的重要工具,可将传统的性质定理转化为代数运算,实现几何定量分析,相较于传统的几何推理,该方法体现了向量中数与形的二元结合,这也是从向量视角探究三角形“四心”的意义所在. 利用向量分析三角形“四心”,应注重两点:一是体现定义的性质特征,二是论证向量结论. 在探究过程中,教師要注重推理的逻辑性,引导学生把握证明原理,灵活运用共线、等积、变形等方法技巧,由此提升学生的论证能力.

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