您的位置:首页»社会科学»教育学>>转化思想在几何推理中的应用

转化思想在几何推理中的应用

作 者:孙 营 (张店七中,山东 淄博 255022)

转化思想的运用在几何推理中经常用到,运用旧知解决新知,如把平行四边形转化成三角形来解决,把矩形,菱形的一些计算题转化成直角三角形的知识,等等,这样学生面对新知就不再恐惧,而是会寻找办法解决问题。下面举一些课堂中的例子:
如探究平行四边形的性质:平行四边形的对边相等,平行四边形的对角相等。刚开始接触平行四边形,大部分学生探究性质无从下手,在独立思考的前提下,有几个思维活跃的同学展示了自己的方法,添加辅助线,连接对角线,把四边形转化成三角形,利用三角形全等的知识来解决,学生顿悟,教师点拨时向学生强化转化思想,提出问题:“为什么要添加辅助线,为什么要连接对角线?”让学生体会平行四边形知识转化成三角形知识来解决问题的方法,即用旧知解决新知的方法。
在梯形中位线性质推导证明时,需要证出梯形中位线等于上底和下底和的一半,所有的学生几乎无从下手,不在同一直线上的三条线段,如何联系它们之间的关系?在独立思考的前提下,我向学生提示三角形的中位线我们学习过可以直接用,能否把梯形中位线转化为三角形中位线知识来解决呢?经过又一轮的专注思考,有些学生通过添加辅助线的方法,连接顶点和中点,先通过证明三角形全等,把上底转化为三角形的下底一部分,把梯形中位线问题转化为三角形中位线问题,学生感觉思路马上豁然开朗。
在几何推理证明题中,需要巧妙的构造辅助线,辅助线起到画龙点睛的作用,思路一下就开阔了,添加辅助线的目的,也是把复杂问题转化成简单问题。比如在梯形综合题中经常遇到辅助线,如做梯形的高,或是平移一腰,或是平移对角线,当遇到具体问题时,应该用哪种辅助线呢,有的学生感到无从下手。下面分析几种典型题的分析方法。
如若等腰梯形两底的差等于一腰的长,则最小的内角是多少度?学生乍看到此题,感觉题目条件较少,不知道如何下手,已知边的关系,怎么求角的度数呢?指导学生先猜想是特殊角,否则求不出来,再看已知条件等腰梯形两底的差等于一腰的长,怎样把等腰梯形的两底之差和腰联系起来呢?做辅助线平移一腰,则能出现等腰梯形的两底之差,并且能和等腰梯形的腰及辅助线构成一等边三角形,所以特殊的三角形对应的特殊角就求出来了。
如等腰梯形中已知对角线互相垂直,已知上底和下底的长,如何求梯形面积问题,运用分析法,从结论出发,要求梯形的面积,已知上底和下底的长,必须求出梯形的高,怎样求高呢,感觉条件太少,无从下手,引导学生看已知条件,思考对角线互相垂直有什么用?平移一对角线后,则另一对角线和辅助线及下底的延长线形成一等腰直角三角形,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可求出高。这样,就把梯形求高的问题转化成直角三角形问题,利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
对于梯形辅助线的典型图,引导学生归纳方法,当已知条件与对角线有关时,则平移对角线,已知条件与腰有关时,平移腰,已知条件与高有关时,做高,有时需要一条高或是两条高,当然辅助线的做法并不是一成不变的,需要灵活的根据条件选择辅助线的做法。
比如还有典型题需证明两条线段的和大于一条线段,一看此结论学生会有什么样的想法?应想到需转化为三角形的三边关系,两边之和大于第三边,若不在同一个三角形内,需要添加辅助线构造在同一个三角形内的三条边,问题皆可解决。
可见转化的数学思想在几何推理证明的重要作用,通过转化的思想把复杂问题简单化,把新知转化成旧知来解决,平时在课堂中注意培养转化的思想,要让学生体会并灵活的解决问题。