福建省邵武市明鸿中学吴日明
《四边形》的内容,是在学生学习了“空间与图形”有关知识(直线、线段、射线、角、相交线与平行线、三角形、全等三角形、角平分线、线段垂直平分线、图形变换)等有关知识后所学习的,这章对培养学生的逻辑推理能力是大有好处的,但可惜的是有些教师在讲解这章的一些习题时只是就题论题,没有对解决这些问题中的思想方法进行归纳总结,也没有抓住这些习题的本质进行拓展、延伸,下面笔者就对课本一道经典习题的教学来谈谈。
原题:如图1,四边形ABCD是正方形,点E是BC边的中点,∠AEF=90º,且EF交正方形,外角平分线CF于点F,求证:AE=EF
(人教实验版数学八年级下册教科书第122页第15题)
一、在解法上进行拓展
证明:如图2,取AB的中点M,连接EM,证明△AME≌△ECF,从而得出结论(课本证法)。
由于此解法基本思想就是构造全等三角形,因此不妨碍△FEC沿BC边所在直线翻折或△ABE沿AB所在直线翻折,于是就有:
证法2:如图3,连AC,并延长到H,使CH=CF,连EH
∵四边形ABCD为正方形
∴∠ACB=∠ACD=45º
∵CF平分∠DCM
∴∠DCF=∠FCM=45º
∴∠AEF=∠ACF=90º∴∠EAC=∠F
∵EC=EC,∠ECF=∠ECH=135ºCF=CH
∴△FCE≌△HCE
∴∠H=∠F,EF=EH
∴∠EAC=∠H∴AE=EH∴AE=EF
证法3:如图4,分别延长AB,FC线交于H点,连EH,可得AE=EH=EF,证明过程略。
二、在题目变化上进行拓展
本题的证明主要通过构造与AE、EF所在的三角形全等的三角形实现,本题的条件有四个:①四边形ABCD是正方形。②点E是BC边的中点,③∠AEF=90°,④CF是∠PLM的平分线。在上述四个条件中,在上述证法中点E是BC边的中点实际上不起主要作用,因此,考虑一:以①、③和④三点作为条件时,考虑二:①主要用到了正方形四边相等,四个角相等均为直角,它与条件③和④合在一起,为证明三角形全等创造了条件,因此考虑在正方形中存在的规律是否存在于其它正多边形中。
基于以上缘由,为了充分彰显本题的潜能,可进行下面的拓展延伸:
由考虑一,可以进行如下变式:
变式一:其他条件不变,如果点E是正方形ABCD的边BC的任意一点,命题还成立吗?
变式二:其他条件不变,如果点E在正方形ABCD的边BC的延长线上任意一点时,命题还成立吗?
变式三:其他条件不变,如果点E在正方形ABC的边CB的延长线上的任意一点时,命题还成立吗?
子曰:“学,然后知不足;教,然后知困”我们对习题的讲解绝不能停留在感性上,要对习题进行理解、运用、拓展与延伸,及时解惑,知其所以然,这样既能使学生思维缜密,养成严密推理的习惯,又能使学生增长知识,激发学生的求知欲,从而形成能力,达到教学相长,何乐而不为呢?