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义务教育数学新课标要求学生敢于质疑,勇于探索,要能主动参与特定的数学活动,通过观察、实验、推理等活动发现对象的某些特征或与其他对象的区别和联系.
义务教育八年级数学课本(北师大版)相似图形一章中有这么一道题:“在△ABC中,D为边BC上一点,过点D作一条直线将△ABC分为两部分,使截得的三角形与△ABC相似,问共有几种方法?”教参给出了四种方法,其他一些书中也多是四种方法.
探究问题 如果不一定是四种方法,那么过D作满足条件的直线的条数与什么有关?与三角形的形状有关还是与D点在边上的位置有关?
探究思路 把三角形分成不等边三角形(分锐角、直角、钝角)和等腰三角形(分锐角、直角、钝角). 把D点放到不同的边上去实验.
探究工具 几何画板.
制图方法 打开几何画板软件,绘制△ABC,在BC上取一点D,并分别“度量”三边的长度和CD的长度. 计算出 ·CB的值,在CA上确定F点,使CF =·CB.
制图目的 运用“两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似”构造△CDF∽△CAB. 用上面同样的方法做出E点,得到△BDE∽△BAC. 详细数据举例如下:
不论三角形什么形状,过D点总可以做两条平行线,得到两个三角形与△ABC相似. 下面分情况演示DE,DF两种变化. 若出现和平行线重合时,按平行线暂不计算条数.
1. 不等边三角形点D在最短边上时:
用鼠标分别调整三角形的形状为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,且保持BC最短(参照三边的数据). 拖动D在BC上移动. 见下图,为方便隐藏一些数据(下同)
结论 不论D在BC的何处(B,C点除外)总能看到DF,DE两条线段存在. 也就是说,过D点可以做两条直线截得两个三角形与△ABC相似.
2. 不等边三角形点D在最长边上时:
(锐角三角形)结论:D点从B点往C点的滑动过程中,依次出现一条、两条、另一条的情况.
(直角三角形)结论:D点从B点往C点滑动过程中,依次出现一条、两条重合、另一条的情况.
(钝角三角形)结论:D点从B点往C点的滑动过程中,依次出现一条、空白段、另一条.
3. 不等边三角形点D在中间长边上时:
调整三角形的形状,使其分别为锐角、直角、钝角三角形(图略).
结论 我们会看到不论什么形状的三角形,D点在从B点往C点的滑动过程中,DE,DF会有两条变成一条. 所以过D点可以做一条或两条直线截得三角形与△ABC相似.
4. D点在等腰三角形的腰上(读者可以自己调整三角形形状验证)
(1) 腰长于底(只有锐角三角形);
结论 一条或0条,与平行线重合的暂不算.
(2) 腰等于底(等边三角形);
结论 0条,与平行线重合的暂不算.
(3) 腰短于底(分锐角、直角、钝角三角形).
结论 一条,与平行线重合的暂不算.
5. D点在等腰三角形的底边上
(1) 底边短于腰(只有锐角三角形,图略).
结论 两条. 情况同1,D点在最短边上.
(2) 底边大于腰长(分锐角、直角、钝角三角形,图略).
结论 不确定. 情况同3,D点在最长边上
列表:D点从B点到C点滑动过程中,DE,DF出现的条数变化,(与平行线重合的不记数)与边的关系、三角形的形状,列表如下:
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
义务教育八年级数学课本(北师大版)相似图形一章中有这么一道题:“在△ABC中,D为边BC上一点,过点D作一条直线将△ABC分为两部分,使截得的三角形与△ABC相似,问共有几种方法?”教参给出了四种方法,其他一些书中也多是四种方法.
探究问题 如果不一定是四种方法,那么过D作满足条件的直线的条数与什么有关?与三角形的形状有关还是与D点在边上的位置有关?
探究思路 把三角形分成不等边三角形(分锐角、直角、钝角)和等腰三角形(分锐角、直角、钝角). 把D点放到不同的边上去实验.
探究工具 几何画板.
制图方法 打开几何画板软件,绘制△ABC,在BC上取一点D,并分别“度量”三边的长度和CD的长度. 计算出 ·CB的值,在CA上确定F点,使CF =·CB.
制图目的 运用“两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似”构造△CDF∽△CAB. 用上面同样的方法做出E点,得到△BDE∽△BAC. 详细数据举例如下:
不论三角形什么形状,过D点总可以做两条平行线,得到两个三角形与△ABC相似. 下面分情况演示DE,DF两种变化. 若出现和平行线重合时,按平行线暂不计算条数.
1. 不等边三角形点D在最短边上时:
用鼠标分别调整三角形的形状为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,且保持BC最短(参照三边的数据). 拖动D在BC上移动. 见下图,为方便隐藏一些数据(下同)
结论 不论D在BC的何处(B,C点除外)总能看到DF,DE两条线段存在. 也就是说,过D点可以做两条直线截得两个三角形与△ABC相似.
2. 不等边三角形点D在最长边上时:
(锐角三角形)结论:D点从B点往C点的滑动过程中,依次出现一条、两条、另一条的情况.
(直角三角形)结论:D点从B点往C点滑动过程中,依次出现一条、两条重合、另一条的情况.
(钝角三角形)结论:D点从B点往C点的滑动过程中,依次出现一条、空白段、另一条.
3. 不等边三角形点D在中间长边上时:
调整三角形的形状,使其分别为锐角、直角、钝角三角形(图略).
结论 我们会看到不论什么形状的三角形,D点在从B点往C点的滑动过程中,DE,DF会有两条变成一条. 所以过D点可以做一条或两条直线截得三角形与△ABC相似.
4. D点在等腰三角形的腰上(读者可以自己调整三角形形状验证)
(1) 腰长于底(只有锐角三角形);
结论 一条或0条,与平行线重合的暂不算.
(2) 腰等于底(等边三角形);
结论 0条,与平行线重合的暂不算.
(3) 腰短于底(分锐角、直角、钝角三角形).
结论 一条,与平行线重合的暂不算.
5. D点在等腰三角形的底边上
(1) 底边短于腰(只有锐角三角形,图略).
结论 两条. 情况同1,D点在最短边上.
(2) 底边大于腰长(分锐角、直角、钝角三角形,图略).
结论 不确定. 情况同3,D点在最长边上
列表:D点从B点到C点滑动过程中,DE,DF出现的条数变化,(与平行线重合的不记数)与边的关系、三角形的形状,列表如下:
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”