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全等三角形证明题【赏析全等三角形中的开放题】

时间:2019-01-17 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  近几年的各地中考中,全等三角形常以开放探究的形式出现,可能设置的问题结论不唯一,或条件不完备,或推理确定需要解题者依据题意确定结论或补全条件,或通过变换操作、或有关图形的动态变化导致某些图形、情境的变化,进而构建不同的数学模型或选择不同的解题策略进行解答.由于这类试题的条件、结论不确定及图形的变化性,使得解题方法与答案呈现不同与多样性,主要有条件开放、结论开放、动态探究等.现结合2010年各地中考试题进行说明,与同学们分享.
  
  一、条件开放题
  
  例1(2010昆明中考题)如图1,点B、D、C、F在一条直线上,且BC = FD,AB = EF.请你只添加一个条件(不再加辅助线),使△ABC≌△EFD,你添加的条件是 ;
  
  解析:由条件BC = FD,AB = EF可知,已具备了两边,要使两个三角形全等,可借助SSS补充AC=DE,也可借助SAS补充∠ABC = ∠EDF使△ABC≌△EFD.
  
  点评:条件探究是指题中所给问题中的结论明确,而需要完备使结论成立的条件的试题,主要有三种类型;一是问题中的条件未知,需要探究,二是条件不足,需要寻求充分条件,三是条件多余或有错,要求排除多余条件或修正错误条件.解答这类问题往往是把结论反过来当条件用,需要执因索果,逆向推理,逐步探求使结论成立的条件,解决这类问题时,还要注意挖掘图形中的隐含条件,性质.
  
  二、结论开放题
  
  例2(2010年黄冈)如图2,一个含45°的三角板HBE的两条直角边与正方形ABCD的两邻边重合,过E点作EF⊥AE交∠DCE的角平分线于F点,试探究线段AE与EF的数量关系,并说明理由.
  
  分析:等腰直角三角板BH=BE,结合背景正方形的AB=BC,AD∥BE,可得AH=CE,∠DAE=∠BEA,由∠H=∠FCE,AH=CE,∠HAE=∠FEC可证△HAE≌△CEF,从而得到AE=EF.
  
  解:AE=EF,理由如下:
  因为BH=BE,BA=BC,所以AH=CE,因为AD∥BE.
  所以∠DAE=∠BEA, 因为∠HAD=∠ABE=90°,所以∠HAE=∠FEC,因为∠H=∠FCE=45°,所以△HAE≌△CEF(ASA),所以AE=EF.
  
  评注:探究性试题是指问题的结论不唯一,或条件不完备,或推理确定需要解题者依据题意确定结论或补全条件,或选择不同的解题策略后再进行解答.数学开放探究题是相对于传统题条件完备、结论确定的封闭题而言的.由于这类试题的条件与结论不确定,使得解题方法与答案呈现多样性,主要有条件开放、结论开放、解题策略开放、综合开放等类型. 开放性试题一般没有明确的结论,没有固定的形式和方法,需要同学通过观察、分析、比较、概括、推理、判断等探索活动来确定所需要的结论或方法或条件,用以考查同学们的分析问题和解决问题的能力和创新意识.
  
  三、动态探究题
  
  例3(2010临沂中考题)如图3,已知矩形ABCD,点C是边DE的中点,且AB=2AD.
  
  (1)判断△ABC的形状,并说明理由;
  
  (2)保持图3中的△ABC固定不变,绕点C旋转DE所在的直线MN到图4中的位置(当垂线段AD、BE在直线
  MN的同侧).试探究线段AD、BE、DE长度之间有什么关系?并给予证明;
  
  (3)保持图4 中的△ABC固定不变,继续绕点C旋转DE所在的直线MN到图5中的位置(当垂线段AD、BE在直线MN的异侧).试探究线段AD、BE、DE长度之间有什么关系?并给予证明.
  
  解析:(1)△ABC是等腰直角三角形.如图3在矩形ABED中,因为点C是边DE的中点,且AB=2AD,所以AD=DC=CE=EB,∠D=∠E=90°.所以Rt△ADC≌Rt△BEC.所以AC=BC, ∠DCA=∠ECB=45°.所以∠ACB=90°.所以△ABC是等腰直角三角形.
  
  (2)DE=AD+BE.如图4,在Rt△ADC和Rt△BEC中,因为∠DCA =∠CAD=90°, ∠DCA +∠ECB =90°.所以∠CAD=∠ECB.又因为AC=BC, ∠ADC=∠CEB=90°,所以Rt△ADC≌Rt△CEB.所以DC=BE,CE=AD.所以DC+CE= BE+AD,即DE=AD+BE.
  
  (3)DE=BE-AD.如图5,在Rt△ADC和Rt△CEB中,因为∠DCA +∠CAD=90°, ∠DCA +∠ECB =90°,所以∠CAD=∠ECB.又因为∠ADC=∠CBE=90°,AC=CB, 所以Rt△ADC≌Rt△CBE.
  所以DC=BE,CE=AD.所以DC-CE=BE-AD, 即DE=BE-AD.
  
  点评:本题是一道动态探究综合题,解决这类题关键是需要发挥自己的想象力和空间观念,不被“动”所迷,应在“动“中求“静”,“以静制动”,把动态操作转变成静态问题解决.在具体情境及操作变换解题过程中,经历观察、思考、猜测、推理、反思等实践活动,发现变量之间的互相依存关系和内在联系,从而获得感性认识,加深对数学问题情境的清晰认识与理解,从而上升为理性认识.

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