对一道数学填空题多种解法的剖析

2021-02-16 23:22张伟
语数外学习·初中版 2021年12期
关键词:过点直角坐标填空题

张伟

数学试题中的填空题,虽然题目简短,难度不大,但“小”题目实则内藏乾坤,蕴含着丰富的数学知识和思想.所以,同学们在做完一道题目后,一定要回过头去反思,通过转换思维的视角,从不同的角度去剖析、探究多种解题思路和方法,从小题目中挖掘出大智慧,从而提高数学思维能力和解题能力.下面,就一道填空题的多种解法进行剖析,看看小题目是如何彰显大智慧的.

【例题展现】

已知在△ABC中, AB=8,AC=10,∠ABC=90°.如果以AC为边,作正方形ACDE,如图1所示,那么S =________.

分析:本题是一道以正方形和直角三角形为载体的几何面积题,题目虽简短,易理解,但涉及多个知识点,思考空间较大,技巧性较强.认真思索一番,会发现,思维視角不同,其解法也各有差异,是一道值得深入探究的好题.

【解法探究】

面积法即结合已知条件,直接利用三角形面积公式求解.此题中,欲求△BCE的面积,需要知晓△BCE的高和底边长.不妨过点E作EG⊥BC,垂足交BC的延长线于点G,过点A作AH⊥BG,垂足为H,则四边形ABGH为矩形. 由勾股定理易知底边长BC的值.根据已知条件,易得△ABC≌△AHF,这样就可以求出高EG的值,再结合三角形面积公式即可轻松求出△BCE的面积.

解:如图2所示,过点E作EG⊥AB,垂足交BC的延长线于点G.过点A作AH⊥BG,垂足为H,则四边形ABGH为矩形.

在直角三角 形ABC中,AB=8,AC=10,

由勾股定理易得BC=6.

∵∠BAC+∠CAH= 90°,∠CAH+∠EAH=90°,

∴∠BAC=∠EAH.

又∵∠ABC=∠AHE=90°,AC=AE=10,

∴△ABC≌△AHF,

∴BC=HE=6,

而EG=GH+HE=8+6=14.

S=1/2BC·EG =1/2×6×14=42.

评注:此方法是解答三角形面积问题最为基本的方法,其求解关键在于得出所求目标三角形的高和底边长.

构造方程组法体现了方程思想,它是指通过设立某些参数,以此构造方程组,将问题实现转化,进而求出目标值.这是破解数学问题的有效方法之一.仔细分析此题题干和图形,不难看出,

评注:此解法设而不求,通过设参数,构造方程组,架起了连接已知量和未知量的桥梁,解题思路新颖独特.

坐标法是指通过建立平面直角坐标系,确立某些关键点的坐标以及直线的表达式,将几何问题代数化,进而达到使问题迎刃而解的目的.此题中,可以把直线CD看作x轴,直线AC看作y轴,由此建立平面直角坐标系解题.

解:把直线CD、AC分别看作x轴、y轴,建立平面直角坐标系,再过B点作BG⊥AC,垂足为G,如图4.

评注:坐标法是破解几何问题的一大重要法宝.它可以使几何问题代数化, 是数形结合思想的充分体现.

总之,在平时解题时,同学们不可忽视“小”题目,要注意从“小题” 着眼,多方思考和探索问题的多种解题途径,从中提炼出不同的解题技法,从而激活数学思维潜能,拓宽解题思路,丰富解题经验,提高解答数学问题的能力.

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