面对谜一般的难题,如何才能自然、轻松地找到解决的办法?
什么是自然?习惯成自然。
什么叫轻松?自然才轻松。
会驾驶汽车的人开起车来轻松自然,因为开车的操作模式已经成习惯动作了;而新手刚开始驾车则会望而生畏倍感困难。
什么是习惯?
就是一以贯之的思维模式和行为方式。
完形构造法是对几何问题思考策略的一种概括,是一种思考问题的模式和方向。
所以它可以一以贯之,统领一切几何构造的思路和方法。
前文有述,关于旋转变换的共性条件特征:共点等线。
这就是此类问题的“一”。这个“一”可以应用于“一切”同类问题。
再以下例说明之。
例.已知两个等腰直角ΔOAB和ΔOCD中,∠AOB=∠COD=90°,E是BC的中点,试探索线段OE与AD的数量关系和位置关系。
思考1:图中没有与OE、AD有关的数学模型,必须构造。
思考2:不容易看出现存数学模型时,采用“变形法”。
思考3:由“E为BC中点”判断可以把E点所在三角形进行旋转或缩放变换。
思考4:由“AO=BO、CO=DO“判断可以把它们所在三角形进行旋转变换。
自然的想法:
(1)OD逆时针旋转90度得OC,把OD所在的ΔAOD一起转过来看看?
(2)OA顺时针旋转90度得OB,把OA所在的ΔAOD一起转过来看看?
(3)OC顺时针旋转90度得OD,把OC所在的ΔBOC一起转过来看看?
(4)OB逆时针旋转90度得OA,把OB所在的ΔBOC一起转过来看看?
(5)CE绕点E旋转180度得BE,把CE所在的ΔCOE一起转过来看看?
(6)BE绕点E旋转180度得CE,把BE所在的ΔBOE一起转过来看看?
(7)CE以点C为中心放大2倍得CB,把CE所在的ΔCOE一起放大看看?
(8)BE以点B为中心放大2倍得BC,把BE所在的ΔBOE一起放大看看?
(9)ΔBOC与ΔAOD两组边相等,但不全等,因夹角互补而不相等:∠BOC+∠AOD=180°,构造出∠BOC或∠AOD的邻补角是不是就容易得到全等三角形了?
看出上述想法的思维模式吗?
后面的变换方法都是依据前面的已有条件得到的,不是空穴来风无中生有的。
我们需要改变的是,从运动变换的角度来看已知图形。
解法1:ΔAOD绕点O逆时针旋转90度至ΔCOF,OE为中位线,得OE=1/2CF=1/2AD。
此法亦可看成:ΔBOE以B为中心放大2倍得ΔBFC。
解法2:ΔAOD绕点O顺时针旋转90度至ΔBOF,OE为中位线,得OE=1/2BF=1/2AD,导角易证OE⊥AD。
此法亦可看成:ΔCOE以C为中心放大2倍得ΔCFB。
解法3:ΔBOC绕点O顺时针旋转90度至ΔFOD,OE"为中位线,得OE=OE"=1/2AD。
解法4:ΔBOC绕点O逆时针旋转90度至ΔAOF,OE"为中位线,得OE=OE"=1/2AD。
解法5:ΔCOE绕点E旋转180度至ΔBFE,得OE=1/2OF=1/2AD。
此法亦可看成:ΔAOD逆时针旋转90度再平移至ΔOBF。
解法6:ΔBOE绕点E旋转180度至ΔCFE,得OE=1/2OF=1/2AD。
此法亦可看成:ΔAOD顺时针旋转90度再平移至ΔFCO。
上述几种方法看似不同,其实为一,即以共点为中心以等线为对应边进行旋转变换。
本题条件结论不变,把等腰直角三角形位置转动,得下图即为黑龙江鹤岗市中考题。
你能快速找出同上六种不同方法吗?
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