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从“感悟”到“论证”再到“应用”

2023-11-07浦梦婷

初中生世界 2023年38期
关键词:高线顶角平分线

文/浦梦婷

“轴对称图形”是苏科版数学八年级上册第二章内容。初中阶段几何图形有三大基本变化:平移、旋转、翻折。下面,我们一起来了解本章的具体内容。

一、动手操作,感悟概念

本章的主要学习内容从“轴对称与轴对称图形”出发,理解“轴对称的性质”,从而“设计轴对称图案”,再将轴对称中的知识点转移到“线段与角的轴对称性”和“等腰三角形的轴对称性”。先从生活实际出发,找出生活中的轴对称,再抽象到数学模型,感悟从特殊到一般。

同学们在学习一个新的知识点时,往往先观察,形成初步了解。比如,研究等腰三角形的轴对称性时,很多同学通过观察能够得到“等腰三角形是轴对称图形、顶角平分线是对称轴”以及“等腰三角形两底角相等”,除此以外很难再发现其他结论。但是,通过将等腰三角形两腰进行折叠重合,我们就能够得到“等腰三角形底边上的高线、中线及顶角平分线重合(三线合一)”这个性质。

二、论证推理,明确概念

在动手操作的过程中,同学们对所学知识有了基础的感悟,但这也只能是“猜想”。在数学上,我们称之为“定理”的,都必须要经过严密的论证推理过程。

例1如图1,在等腰三角形ABC中,证明:等腰三角形底边上的高线、中线以及顶角平分线重合(三线合一)。

图1

证明:(方法一)作AD平分∠BAC,

∴∠BAD=∠CAD。

由题可得,AB=AC,AD=AD。

在△ABD和△ACD中,

∴△ABD≌△ACD(SAS)。

∴BD=CD,∠ADB=∠ADC=90°。

∴AD是△ABC底边上的高线、中线及顶角平分线。

(方法二)取BC中点D,连接AD。通过“SSS”可证△ABD≌△ACD,从而得到AD⊥BC,AD平分∠BAC。

(方法三)作AD⊥BC,通过“HL”可证Rt△ABD≌Rt△ACD,从而得到AD平分∠BAC,BD=CD。

通过上述论证的过程,我们利用全等三角形的证明,将数学知识串联在一起,增加知识点间的联系,感受到数学的乐趣。

三、应用知识,提升能力

以一道典型题及解法作为根本,我们再深入研究和讨论其他例题。在应用知识的过程中,我们应注重数学规律的揭示、解题策略的优化、合情推理与演绎推理的融合,目的是利用图式启智,探索和发现解决问题的方法。

例2如图2,在△ABC中,AB=AC,D为线段BC上一点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F,且DE=DF,求证:BD=CD。

图2

证明:连接AD。

∵DE⊥AB,DF⊥AC,且DE=DF,

∴∠BAD=∠CAD。

又∵AB=AC,

∴BD=CD。

本题将“轴对称图形”中的知识点融合,包含了“角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上”和“等腰三角形三线合一”两个知识点。同学们也可尝试通过全等证明,对比两种方法,选择适合自己的方法。

数学知识层层递进,新老知识联系紧密。因此,我们要学会推理,不断思考,才能提升数学能力。

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