套路刷題無可覓,慧眼識(shí)全等

全等三角形的概念在人教版數(shù)學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第12章,由全等形衍生而來,教材中給出的描述是“能夠完全重合的兩個(gè)三角形”,事實(shí)上我們對(duì)“全等”繼續(xù)追溯,可以和“相等”關(guān)聯(lián)起來,在小學(xué)階段,我們學(xué)過用相等來表示數(shù)量關(guān)系,包括兩個(gè)數(shù)字相等、兩條線段長(zhǎng)度相等、兩個(gè)圖形面積相等……
然而描述圖形之間的這種等量關(guān)系時(shí),我們引入了全等,其實(shí)線段也同樣可以用全等描述,長(zhǎng)度相等的線段未必全等,區(qū)別就在于位置。
所以在學(xué)習(xí)全等三角形時(shí),理解完全重合相對(duì)容易,然而面對(duì)不同位置下的兩個(gè)全等三角形,再去觀察能夠重合,是非??简?yàn)學(xué)生的識(shí)圖能力的,于是我們?yōu)榱藥椭鷮W(xué)生識(shí)圖,歸納了諸多全等三角形的模型,都是大家熟知的,例如倍長(zhǎng)中線、一線三直(等)角、倍(半)角、手拉手等;模型本無錯(cuò),活學(xué)方活用,在教學(xué)中若是把它套路化,靠死記圖形去匹配題目,是一定學(xué)不好全等的。
有時(shí),只要題目稍稍變化,套路刷題就現(xiàn)了原形。
題目
已知,如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,點(diǎn)D在BC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)E在CB的延長(zhǎng)線上,DC=BE,連接AE,過C作CF⊥AE于F,CF交AB于G,連接DG.
(1)求證:∠AEB=∠ACF;
(2)用等式表示CG,DG和AE的數(shù)量關(guān)系,并證明.

解析:
01
(1)由∠ACB=90°得∠ACF+∠BCF=90°,再由CF⊥AE得∠BCF+∠AEB=90°,所以根據(jù)“同角的余角相等”得∠AEB=∠ACF;
02
(2)通常情況下,通過觀察發(fā)現(xiàn)這三條線段最長(zhǎng)的是AE,先猜想另外兩條較短線段之和等于它,基于這個(gè)猜想,我們?cè)匍_始尋找驗(yàn)證方法;
我們先得將其中一條線段“搬”到最長(zhǎng)線段AE上,而最佳搬運(yùn)工非全等三角形莫屬,圖中的△ABC是等腰直角三角形,可以為我們提供一對(duì)相等的邊和一對(duì)相等的45°角,這都是可以作為全等條件直接使用的,然后尋找CG和DG所在的三角形,是否存在以前面已提供的條件為邊、角的呢?
我們看△BCG,包含CG邊,并且以BC為邊,它就是我們的“天選”全等三角形之一,其中CB的對(duì)應(yīng)邊可能是CA,所以我們把目光放在包含邊AC的三角形上,并且還要能與△CBG完全重合,如下圖:

在AE上截取AH=CG,因?yàn)榍捌隍?yàn)證已經(jīng)找到了一個(gè)條件:CB=AC,利用第一小題的方法我們很快能找到第二個(gè)條件:∠BCG+∠ACF=90°,∠CAH+∠ACF=90°,則∠BCG=∠CAH;
現(xiàn)在可利用SAS證明△BCG≌△CAH,然后想辦法將剩下的DG也“搬”過來,即尋找DG與EH的關(guān)系;在第一次全等之后,我們又新增了條件BG=CH,則第二對(duì)全等三角形呼之欲出,如下圖:

由DC=BE得DB=EC,∠ACH=∠CBG=45°,所以HCE=45°=∠GBD,再次利用SAS證明△DBG≌△ECH,從而DG=EH,完成了最后的“搬運(yùn)”;
綜上,AE=DG+CG.
解題思考
這道題給班上學(xué)生完成后,評(píng)價(jià)是兩極分化的,部分學(xué)生認(rèn)為太簡(jiǎn)單了,八年級(jí)小朋友就能夠完成,拿給九年級(jí)是小看他們了,還有一部分則認(rèn)為全等三角形太難找了,完全不是熟悉的模型,摸不著頭腦;
雖然樣本有限,但也大體代表了目前學(xué)生中存在的這兩種典型情況,認(rèn)為太簡(jiǎn)單的學(xué)生,的確通過自已的經(jīng)驗(yàn)積累完成了對(duì)全等三角形任意位置的識(shí)別與構(gòu)建,對(duì)他們而言,模型已經(jīng)不重要了;而認(rèn)為全等三角形難找的學(xué)生,就屬于識(shí)圖能力尚有欠缺,這些學(xué)生還有一個(gè)共同點(diǎn),在教輔資料上學(xué)習(xí)相關(guān)模型時(shí),非常順利,因?yàn)槟硞€(gè)版塊標(biāo)題就是某模型專題,那自然下面所有題目都會(huì)用這個(gè)模型,刷得不亦樂乎,于是認(rèn)為自已懂了,于是“刷”到經(jīng)驗(yàn)了,于是這道題上栽了;
我們將題目中的△CBG繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,如下圖:

觀察上圖中的四邊形AMCH,不再解釋,繼續(xù)如下圖:

仍然不解釋,其實(shí)通過前面的證明,我們知道 CH這條線是∠ACB的角平分線,自然也會(huì)有CN是△ABC的“三線合一”,由此繼續(xù)拓展下去,什么模型都能夠出來。
那么回到最初的問題,為什么學(xué)生想不到?
至少在使用教輔時(shí),或者教學(xué)時(shí),能不能把那些標(biāo)題屏蔽掉?或者說,辛苦一點(diǎn)自已把題目粘貼到課件中?
更應(yīng)該做的一件事,就是在進(jìn)行專題講解時(shí),最后出示標(biāo)題,最好的模型,并不是教師開課2分鐘就板書在黑板上的名稱,而是下課前5分鐘的學(xué)生大腦里的經(jīng)驗(yàn)。
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