初中几何论证两线相等的策略

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  【摘 要】初中几何的证明题主要有证两线相等、两角相等、两线位置关系等问题。我认为在教学中若能充分挖掘与问题相关的证明方法,加以归纳和整理,便可有效地提高学生分析问题、解决问题的能力。
  【关键词】几何 论证 策略
  根据笔者多年的教学实践,本人下面就证明两线相等的策略,归纳如下:
  一、利用全等三角形
  利用“全等三角形的对边相等”易证位于一对全等三角形的对应边的等量关系。
  例:在正方形ABCD中點G位BC上任意一点,连接AG,过BD两点分别作BE⊥AG,DF⊥AG,垂足分别为E、F两点,求证:AF=BE
  分析:题中有许多已知的直角,又有正方形的各边分别相等,且∠1与∠2互余,∠2与∠4互余,这些等量关系集中在△DAF和△ABE中,易证△DAF≌△ABE,则AF=BE。
  二、用第三条线搭桥
  当要证明相等的两线段不在同一三角形内或根据定理、性质不能直接得证情况,一般要采用第三线搭桥方法来解决问题。
  已知:在圆O内接四边形ABCD中,AC⊥BD,过交点作GF⊥CD,求证:AG=GB。
  分析:因为△ABE是直角三角形,要证AG=GB,则证G是斜边的中点,因为直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,所以可用GE来搭桥。要证明AG=GE,须先证∠4=∠5,又因为∠4=∠1,∠5=∠2,且∠1、∠2都是∠3的余角,所以∠4=∠5成立,同理GB=GE,AG=GB,问题就通过等量GE得证。
  三、利用等腰三角形
  当两线在同一个三角形中时,可利用“等腰三角形底角相等”或“等腰三角形顶角平分线(底边上的高)必平分底边。”
  例:如图在△ABC中,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,NM经过点O且NM∥BC,若AB=12,AC=18,则△AMN的周长为 。
  分析:△AMN的周长由AM、AN、MN构成,由CO平分∠ACB,BO平分∠ABC,MN∥BC,则可证∠2=∠3,∠4=∠1,所以BM=MO,NO=NC。则△AMN的周长由AM、AN、MN构成,转化为由AB、AC的和构成。
  四、利用平行四边形
  利用“平行四边形对边相等”或利用“平行四边形两对角线互相平分”来证两线相等。
  例:在△ABC中,AB=AC,在AB上取D点,AC的延长线上取E,使BD=CE,联DE交BC于F,求证:DF=FE
  分析:作DG∥AE,若能证明四边形DGEC是平行四边形,则DE与CG必互相平分于F点,那么本题就是要解决证四边形DGEC是平行四边形的问题。
  已知DG∥CE,只需DG=CE就可,又因已知DB=CE,所以能证到DG=DB就可以,则需要解决∠DGB=∠B的问题,又因为∠DGB=∠ACB,∠B=∠ACB,所以得证。
  五、利用已知的等线化成或利用线段成比例得证两线相等,利用线段的和、差相等或线段间的倍分相等,可代换出两线的数量关系
  例:小红设计的钻石形商标如图所示,△ABC是边长为2的等边三角形,四边形ACDE是等腰梯形,AC∥ED,∠EAC=60°,AE=1。
  证明:①EB=DB。②小红发现AM=MN=NC,请证明此结论。
  分析:(1)利用等边三角形和等腰三角形性质,易证△ABE≌△CBD,得EB=DB。
  (2)由△ANB∽CND得 ,所以CN=MN,同理AM=MN,所以AM=MN=NC。
  六、利用图中的等量
  由同圆中“弦、弦心距 、弧、圆心角、圆周角 之间”的关系也可以证等线,在圆中用途很广,这样的例题在圆中有很多例子,这里不详细举例。
  参考文献:
  [1]刘宇.数学思想方法在初中数学概念教学中的运用[D].硕博学位论文,2009.
  [2]孙书玲让数学课堂成为学生再创造过程的主体[J].中学生数理化(学研版),2012.
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