从求直角三角形斜边上的高谈起 ——由特殊方法到通性通法 (作者:袁朝川) 典例回顾 在勾股定理这章的学习中,经常遇到这道题: 【例1】 已知Rt△ ABC中,AC=3,BC=4,CD为斜边AC上的高,求CD的长. 我考查过学生,也咨询过几个数学老师,对于例1,几乎所有的老师和大部分学生求倾向于使用面积法,解法如下: 问其理由,老师对于这样的图形太熟悉,用等面积就可以实现代换,而大部分学生知道使用等面积代换是因为,辅导班的老师已经讲过,用这种方法简单。当问及是否还有其它办法的时候,老师和学生的反映也几乎是一样的,再想想,看能不能……其实,与此题类似的还有这道题目: 例2 如图,已知AC=15,AB=14,BC=13,CD垂直AB于D,求CD的长. 对于例2 ,几乎所有老师都没有考虑使用等面积法,只有一个学生使用了等面积法。仔细咨询原因,发现,都清楚CD是AB边上的高,底边也已知,想要求出高,只需要知道三角形的面积,但是这里的面积不如例1的面积好求,于是马上就放弃了此种方法,寻找新的方法。思考1: 对于例1,例2 ,我们从本质去分析,都是求线段的长度,勾股定理是直角三角形中求线段长度最常用的方法,这里有直角三角形,考虑使用勾股定理。 直接设未知数:设CD=x, 建立了一个关于x的无理方程.解这个方程即可. 实际上,现在学生还没学习有关二次根式的内容,即便已经学过,对于这类型的无理方程也觉得很不容易的,于是能思考到这一步就很不错,至于能否继续进行,要看学生功底,实际中的情况上是,很多学生没有思考到这一步,实际上 这一步是非常常规的思路,求线段长,设未知数,由勾股定理表示出线段长度,再建立等量关系,并解方程。在数学中,我们也会时常遇到类似的情况,直接设未知数容易,建立等量关系容易,但是解方程难。 思考2: 既然直接设未知数不行,考虑间接设未知数,设AD=x.则
小结: 至此,对于这两道题目,我们可以探索出三种方法,三种通用的方法: 方法一: 面积法.实际上例1 ,例2都可以使用面积法,例1可以利用直角三角形两直角边求面积,再用斜边和斜边上的高表示面积,然后建立等量关系;例2,已知三角形的三边,可利用 海伦公式(见附1)先算出三角形的面积,然后,利用三角形的面积公式可求出任意一边上的高. 方法二: 直接设未知数法.设CD=x,利用勾股定理分别表示出AD、BD,再由线段AB的长建立等量关系,得到一个无理方程,解这个方程即可(见附2),但不好求解; 方法三:间接设未知数法.设AD=x(或BD=x),分别用勾股定理表示出CD2,再由CD2建立等量关系,,然后化简,最后解一个一元一次方程即可。 [后记] 其实在解题的过程中,方法不在多,而在于怎么想到的?对于面积法,不管是例1还是例2,应该属于技巧,正因为是技巧,学生接受快,因为能快速解决问题,但不是通性通法,怎么才能想到呢?如果已经熟练掌握了面积法,甚至掌握了海伦公式等技巧,面积法不失为一种好办法,简单又容易想到。 在解题过程中,一定要思考,这些思考不是简单浏览和思想上一掠而过,是深究每一步遇到的问题与困难。有了问题,才有解决问题的下一个步骤。 对于方法二直接设未知数法,是通性通法,思考过程容易,但是在解决问题的时候有些困难,又该怎么办?这才有第三种办法,间接设未知数法,可以巧妙的化简求解。 总之,技巧是用来欣赏的,而“化巧不为巧”才是真本领,着眼于基本思考的方法,但不一定是万能的办法。由特殊方法到通性通法,是培养学生解题能力的一种很好的教学策略. 附1海伦公式(北师大教材八上第51页) 附2方法二的一种解法: |
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