“特殊平行四边形”的两种开放题型解法剖析

2019-11-30 13:09赵萌
数学学习与研究 2019年19期

赵萌

【摘要】本文主要是从两种题型着手来研究“特殊平行四边形”的.一种是给出结论探索条件的题型,另一种是已知条件来探索结论的题型.这两种题型具有开放性,主要考查了平行四边形、菱形、矩形、正方形等之间的判定关系,是中考常考题型,学生必须熟练掌握.

【关键词】特殊平行四边形;判定;开放题型

一、中考分析

平行四边形及特殊的平行四边形是中考的重点之一,在中考中出题的频率较高,命题形式灵活多样,难度以中档为主,热点较多.而有关特殊的平行四边形的开放探索题也成为近几年的热点、难点问题.

二、题型探讨

(一)已知结论,探索条件

例1 (河南)如图1所示,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,E是AD边的中点,点M是AB边上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点N,连接MN,AN.

(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;(2)填空:① 当M的值为时,四边形AMDN是矩形;② 当AM的值为时,四边形AMDN是菱形.

证 (1)∵四边形ABCD是菱形,

∴∠NDE=∠MAE.

又∵E是AD的中点,∴DE=AE,

∴△NDE≌△MAE,∴ND=MA,

∴四边形AMDN是平行四边形.

(2)①解析:如图2所示,若四边形AMDN是矩形,则在Rt△AMD中,∠DAM=60°,∴AD=2AM.

又∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=2,

∴AM=1,∴当AM的值为1时,四边形AMDN是矩形.

②解析:如图3所示,若四边形AMDN是菱形,

则AM=DB.

又∵AB=AD=2,

∴AM=AB=2,

∴当AM=2时,四边形AMDN是菱形.

解法剖析 本题是给出问题的结论,分析探索使结论成立具备的条件,而满足结论的条件往往不是唯一的,这样的问题是条件开放性问题,解这类题的时候,要善于从问题的结论出发,假设结论成立,以结论为条件,逆向推导,多途寻求解法.在本例中的第二问,先画出结论要求的矩形,再将矩形看成条件,根据矩形的角为直角和已知条件,构造直角三角形,解出AM的长.同理,当AMDN为菱形时,将结论菱形转换成条件,逆向推出AM的长.

(二)已知条件,探索结论

例2 (安顺中考)如图4所示,已知点D在△ABC的边BC上,DE∥AC交AB于点E,DF∥AB交AC于F.

(1)求证:AE=DF.

(2)若AD平分∠BAC,试判断四边形AEDF的形状,并说明理由.

解 (1)∵AE∥DF,DE∥AF,

∴四边形AEDF是平行四边形,∴AE=DF.

(2)若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形.

理由:∵四边形AEDF平行四边形,∴∠EAD=∠ADF.

又∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠DAF,

∴∠DAF=∠ADF,∴AF=DF,

∴平行四边形AEDF是菱形.

解法剖析 给定问题的条件,根据条件探索相应的结论,并且符号条件的结论往往呈现多样性或者相应的结论的“存在性”需要解题过程中学生进行推断,甚至要求条件在变化中的结论,这些问题都是开放性问题,解这类问题要充分利用条件进行大胆合理的猜想,发现规律,得出结论.

变式 在例2的第(2)问中,若将“AD平分∠BAC”改为“∠BAC=90°”,则四边形AEDF形状如何呢?

解 矩形.理由:若∠BAC=90°,由(1)知四边形AEDF是平行四边形.

则四边形AEDF是矩形.

解法剖析 在變式中,当要求在变化时,结论也在变化,由菱形变为了矩形.

因此,上述的两种开放题型都必须熟练掌握四边形判定之间的关系.

【参考文献】

[1]李敏.《正方形的性质与判定》教学案例[N].发展导报,2018-09-28(21版).

[2]穆秋莲.《平行四边形、矩形、菱形、正方形》由一般到特殊图形类比教学案例分析[N].发展导报,2018-07-31(19版).

[3]钱根林,徐志良.“平行四边形、矩形、菱形、正方形”的复习(第一教时)[J].苏州教育学院学报,1993(2):62-63.