无图题的分类讨论,你得先有图
八年级数学下册平行四边形章节中,绘制平行四边形是家常便饭,不加限制地绘制当然很容易,难的是绘制出符合题目条件的平行四边形。
几何题中分类讨论思想是重要数学思想之一,本章中一些无图题,则正好考验了学生的绘图能力。几何绘图,需要将文字描述转化成几何图形,简单讲就是审题。
题目
已知平行四边形ABCD中,AB=15,AC=13,AE为BC边上的高,且AE=12,则平行四边形ABCD的面积为_____________.
解析:这是一道典型的无图题,因此分析题目中的条件,绘制出规范的图形是解题的前提,也是关键,就本题而言,成功绘制出正确的图形,那么正确结果就在前方不远处了。
“平行四边形ABCD”,告诉我们四个顶点顺序依次为A、B、C、D,于是AB是它的一条边,而AC则是它的一条对角线,AE为BC边上的高,即过点A向对边BC作垂线段,垂足为E,请注意点A,边AB经过它,对角线AC同样经过它,BC边上的高也经过它,如何画出来呢?
AE作为“自带直角”的线段,和AB这条边,再加上BC边的一部分,正好可以围成一个直角三角形,并且它有两条边已知,第三条边一定可求,问题是哪条是斜边?
前面分析过点E是垂足,即△ABE中点E为直角顶点,则对边AB一定是斜边,所以Rt△ABE中,AB=15为斜边,AE=12为直角边,则剩下一条直角边可用勾股定理求得,BE=9.
一个直角三角形,三边分别是9,12,15,是不是很眼熟?对嘛!不就是勾股数3,4,5的三倍嘛!这个三角形太容易画了,因此先画它!
接下来画点C,它在哪?我们只有AC=13这个条件描述它,在Rt△ABE中,AC能“放”在哪里?显然AE是点A到直线BE最短的距离,而AC肯定比AE长,却又比斜边AB短,所以只好把它暂放在BE边上,如下图:
现在再来看平行四边形ABCD,已经画出了三个顶点,于是最后一个顶点就好画了,如下图:
图形一旦给出,剩下的问题就简单多了,在Rt△ACE中,求得CE=5,然后BC=BE-CE=4,而平行四边形的高AE=12,于是结果求得面积为48;
其实在刚才作点C的过程中,不妨眼界放开阔一些,点C一定要在边BE上,不能在其延长线上吗?如下图:
于是我们又可以得到一种新的图形,与前一种略有不同,如下图:
在这个图形中,同样可求得CE=5,不同的是这次BC=BE CE=14,因此面积为168.至此,两种情况分别讨论完毕。
解题反思
解完题之后回顾,发现只要能正确认识到Rt△ABE始终未变,而平行四边形的形状会发生改变,那么在绘图时,就自然会考虑先画不变的量,再画变化的量,否则平行四边形一个把握不好,画出的图不够规范,运气好一点接近,运气不好根本看不出来直角三角形,到头来害的是自己。
作图不能完全凭运气,传统绘图习惯会带来好处,但更多的是思维惯势,许多无图题便是利用这种惯势设置障碍,因此平时的学习中,规范作图的确非常重要。
直到熟练到一定程度,规范作图深入骨髓,那就可以不用再作图,因为在脑子里作图,比起纸上,更显高效。
那时无图胜有图。
雪浪纸
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