10.03 「初中数学」完形构造法应用例析

「初中数学」完形构造法应用例析

一道题蕴千题理,一理悟透通千题。

例.已知ΔABC中,AB=AC=BD,∠BAC=90°,∠ABD=30°,求证:AD=CD.

「初中数学」完形构造法应用例析


简单计算标注,看下图你想到了什么?

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ΔACD和ΔBCD中,有一边一角相等(AC=BD,∠CBD=∠CAD)。

很自然地,全等三角形跃然而出。

凡全等都能通过某种变换运动使之重合,你能判断出来吗?

法(1):对应边BD、AC的夹角为60度,知把其中一个三角形旋转60度可构造一对全等三角形。如下图,此谓“变形法”。

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如下图,由全等得等腰三角形DCE,易求∠ACD=15°=∠CAD,得AD=CD。

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当然,你如果从静态的角度看,全等条件已有一边一角,再加一边即截取BE=AD即可。此谓“补形法”。

法(2):由对称原理,以ΔBCD为参照构造全等三角形也可以,在AD的延长线上截取AE=BC同样可以实现目的。

此法也相当于把ΔBCD旋转60度至ΔAEC。

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我们再看原图,等腰内含等腰,等腰三角形是轴对称图形,但整个图形并不对称,我们怎样把它构造成完整的对称图形呢?

法(3):看下图,因BA=BD,则可以BA、BD为对应边把ΔBCD翻折,形成等边ΔBEC,问题自然解决。

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法(4):又由于AD=CD,则可以AD、CD为对应边把ΔABD翻折(辅助线作法应为翻折ΔABC),形成正方形ABEC和等边ΔBDE,同样可以解决问题,如下图。

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法(5):同理,由AB=AC想到以AB、AC为对应边构造轴对称图形,即把ΔACD翻折至ΔABE,也得等边ΔADE。

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法(6):当我们发现BD与AC夹角成60°且相等,会有什么想法呢?两边相等夹角为60°,自然是等边三角形啦!于是平移AC至ED处,构造等边ΔBDE,同时得平行四边形ACDE,亦可得证。

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法(7):由上图自然想到,把BD平移至EC处,不是可达到同样效果吗?

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法(8):继续生长,一生二,二生三……。把BD平移至AE处,同样产生等边三角形ACE并关于DE对称,此处仍有平行四边形ABDE。

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解法(1)(2)从全等条件出发,进行添补条件构造全等三角形,或把其中一个三角形进行旋转变换构造全等三角形。

解法(3)(4)(5)从等腰三角形的轴对称性出发,利用翻折变换构造轴对称图形。

解法(6)(7)(8)从两条线段的特殊数量位置关系出发,利用平移变换构造特殊图形。

用一句话进行抽象概括:借助关联条件利用运动变换构造特殊图形。(如全等三角形、等边三角形、轴对称图形)

上述方法一以贯之的,思路自然、明确、易把握、易生长。用这种方式进行解题,出发点是题目本身的条件特征,方向是用变换的方法构造基本图形,这样就摆脱了记忆模仿式的浅层思维,解题就会变成一项能掌控、易成功、有乐趣的思维活动。




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