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范明甫:父子上阵攻难题

 明甫其实 2022-04-05

打虎亲兄弟,上阵父子兵.

本文1602字,阅读大约需要5分钟。

父子上阵攻难题

亲子,学习

今天晚上在家很有成就感,主要是与儿子一起攻克了两道数学难题。一个填空压轴,一个类比探究,并且儿子还在5分钟之内完成了选择题实战演练一,错一个题,得27分,失分原因很低级,觉得以前做过,直接选答案,然而这个题目多一个条件没看,典型的经验主义错误,以后谨记读题,不管做过多少篇。

晚上自习结束后回到家里,看到儿子在客厅学习桌上学习,正在做一个填空压轴题,是一个比较难算的题目,如果不得法,就需要有耐心把很多线段的长计算出来,因为数都是分数,算起来很费劲,但是方法却是对的,只不过不是最简单的方法。

这个题目我已经讲过,所以有简单的方法,就跟儿子讨论了起来。题目1:在等腰三角形ABC中,AB=AC=4,BC=7,如图,在底边BC上取一点D,连接AD,使得∠DAC=∠ACD.将△ACD沿着AD所在直线折叠,使得C点落在点E处,连接BD得四边形ABED,则BE的长是       .

分析条件,就会想到相似,相似的三角形很多,可以通过相似求出任意一条边长,却需要用很长的时间,这已经被儿子印证过了,他算得头疼。那就想简单方法,好的方法得从构造圆这个辅助线开始,当我们看到AB=AE=AC,就应该想到以A为圆心以AB为半径的圆,如图所示,

此时就可以得到∠EBC=∠CAD=∠C,从而得BE∥AC,但如果此时再用相似,依然没有找到好方法,要开动脑筋,想折叠具有什么样的性质,角相等,边相等,角平分线也应该想到,构造等腰三角形,因为角分平,等腰成,不好想,但是要有这方面的意识。如图所示,得等腰三角形AEF,再用△ADC与△FDB相似即可得BE的长。此法计算比较简单,但是不好想,特别是圆这条辅助线不好想,因为不常用,所以在遇到多条线段相等并且共端点时,一般想到圆这条辅助线。此题得以解决,儿子又自己推演了一遍,算是学会了。

 

 此题被拿下,感觉脑洞大开。儿子又拿出一个题,是类比探究题,也是难度较大的题目。

题目2:数学活动课上,某学习小组对有一内角为120°的平行四边形ABCD(∠BAD=120°)进行探究:一块含60°角的直角三角板如图放置在平行四边形ABCD内,将直角三角板在平面内旋转,且60°角的顶点始终与点C重合,较短的直角边和斜边所在的两直线分别交线段AB,AD于点E,F(不包括线段的端点).

(1)初步尝试

如图1,若AD=AB,求证:①△BCE≌△ACF;②AE+AF=AC;

(2)类比发现

如图2,若AD=2AB,过点C作CH⊥AD于点H,求证:AE=2FH;

(3)深入探究

如图3,若AD=3AB,探究得    的值为常数t,则t=     .

 

 他说想了一晌了,都没想到最后一问如何解决,只是想到与前一问一样构造相似,如图构造∠GFC=∠ACE,从而得两对三角形相似,△AEC∽△GFC,△ABC∽△GCA,然后就不知道该干什么了。我说这已经相当可以了,说明你充分掌握了类比探究的要领,从前面题目的解题方法迁移到其他题目中来,就差一步了。

我说了我的想法,其实当时我是看到了结果是个常数,就有理由相信,在特殊位置时常数t也是一样的,所以我就让图形变成了如下图的位置。

 易知△AEB是直角三角形,△CDF是等边三角形,设AE=1,从而能表示AF,AC的长,此题得解,但这总归没有得到一般的推理论证,对于几何证明来说总是有些遗憾。但此时的我突然从儿子的思路得到了灵感,那就是利用相似再加上我的想法就可以得到一般的推理计算,真是最佳组合。

回归到一般图形,由△ABC∽△GCA,可得

由△AEC∽△GFC,可得

=3,从而AE=3FG,

原式=

作AQ⊥BC利用特殊三角形与勾股定理可得BC与AC的关系,从而得解。

 仔细梳理此题,儿子的构造相似是正确的,但却没有把相似后的三边比例写出来,从而没有进入下一步,如果写出来后,就有再进一步的可能,所以在做题时,可以把得到的结论都写下来,然后再进行分析,这样以来就可以为进一步解题做好铺垫。

接下来,儿子就感觉这个题目没什么难度了,因为自己有思考,基本成熟,有了方法就迎刃而解了。

这两个题目都不容易,但是儿子并没有放弃,选择了认真思考,好样的,并且第二个题目我也没有得到一般化的推理方法,儿子想到了,说明对于类比探究,他已经有了一定的方法,这是进步的表现。难能可贵的是认真思考,不看答案。相信长此以往,数学会有一个提升。

俗话说:上阵父子兵,今天算是打了一个胜仗,我和儿子都感觉很有成就感,他的想法得帮到了我,我的想法启发了他,互相学习。

明甫其实

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