题目
如图,已知:AD是▲ABC的中线,AE是▲ABD的中线,且AB=BD,求证:AC=2AE
归属:草图原则、三角全等、※辅助线原则、中点中线、三角相似、
——很多个解题方法
——练习画图的好题目
——体会辅助线原则
——参考 〚241130-1807〛多线段相等.docx
—— 〚一课一练·8上-11周-22〛重复
年级:7年级
解答,方法1,中点中位线
如图: (6)辅助线/attfiles/250702-1.png)
这个方法如何想到?
- 基于 倒推聚焦,如果证明2倍? ——将长线段截断成一半 ——因为直接方法只能是线段相等
- 基于 D是中点的 正推发散 ——中点到中位线,是中点价值的无损切换 ——背后体现为平行线传递信息(这也会有更大价值,后面给出1:3的证明方式
解答,方法2,中点中位线
这个方法,与上面类似
仅仅,通过“中位线”得到“半个长度”,而非直接用中位线截断。
解答,方法3,中点全等
如图
这个方法如何想到?
- 倒推,把短线段扩大2倍,然后证明线段相等
- 正推,中线延长1倍,构建的“分析单元”(平行四边形),是中点中线的“无损表达”
解答,方法4,中点全等
如图,2个三角形全等
——与前一个方法如出一辙
解答,方法5,基于“相似”的三个方法
这2个三角形相似——什么样的思维方式,有机会看到这个结论?
其一,【特征思维】
条件出现多个1:2的线段关系,结论也是1:2的线段关系
类似于所有“带方法”的计算,都依赖于“观察特征、利用特征”
类似于更多的题目,特征有时已经作为普通条件出现和被使用
任何情况下
特征,都代表着信息
从而,有机会看到了同一个∠B,同一个1:2比例的两条边,组成2个相似三角形
其二,【链接思维】
题目条件有1:2,题目结论也要1:2
因此,从建立逻辑链接的角度,“寻求1:2的三角形”成为需求
继续正推:
易得:α=β,m=n
基于相似的证明方法
如图 (6)辅助线/attfiles/250702-6.png)
- 基于相似,易得AD是角平分线
- 由于 DC=2DE,故面积是2倍;
- 又因为高相等,故,AC、AE是2倍关系;得证 这个思路怎么来的? ——基于知识点,“关于角平分线的单元分析——面积和长度的关系” ——注:角平分线,形成半相似 另一个思路的来源 ——基于倒推 ——因为底边是2倍关系 ——若边长也是2倍关系,那么必然是角平分线
基于相似的第2个方法
如图
基于α=β=γ,易得AA’C是等腰三角形
得证
基于相似的第3个方法,奇怪的方法
如图:
作:AE‘=AE
由AD是角平分线,易得:EE‘∥AD,得证
这个思路怎么来的? ——链接思维,E’的存在,链接了已知、未知 ——这个方法的证明,依赖于AD是角平分线,这个结论又来自于相似
解答,方法6,基于“相似”的歧途,及强行改进
错误的思路
如图
有了上面α=β后,第一想法便是,若这对三角形相似,就得证了
可惜,它们不相似,这个思路走不通!
但是,未必就此打住
强行使用相似
如图:
如此,AE‘C相似ABE,故AC=2AE’,得证
注: 逻辑严谨角度,需要考虑∠AEC是锐角还是钝角 不影响证明过程成立
草稿
如图 (6)辅助线/attfiles/250702-11.png)
蹩脚的方法
如上,这个方法,看起来不讲理 本来不相似,但改变为相似 一如,SSA不能证明全等,但依然不必放弃 数学问题中常会如此,【化归】不都是风平浪静。不是路不通,是需要一点努力而已。
解答,方法7,神奇的方法
海伦公式 相比较,如果a翻一倍,b翻一倍,面积翻4倍 是否可以推理出,c到C也是犯了一倍?
如果成立,那么本题立即可以得证
如图
考虑 ABE、ABC就是这种情况。
附注,关于 几何画图
画图过程
(6)辅助线/attfiles/408c2cd042c268a0e3f74cd21c63c72.jpg)
无效特征的干扰
(6)辅助线/attfiles/adf06b884e4ff74abe5f5a6330eb82b.jpg)
如下,特别适合构建解题思路
(6)辅助线/attfiles/250703.png)
附,一题多解
1) 无关乎炫技,有些方法根本没有实用价值 2) 整个过程,高效的学习、练习——一题多解比多做几题收获更多 3) 多个方法,来自于以下关键数学能力。因此也就说明了它们的价值。
【知识深度】比如关于“中点”的认识 【底层逻辑】关于“面积传递信息”、“平行线传递信息”、“” 【数学思维】比如关于“链接” 【基础能力】比如关于“正推发散、倒推聚焦、合理猜想”
掌握这些,并不容易。 但同时,好在无需要求太高。——掌握50%,就能得到好几个解法;掌握30%,基本能至少有解法了。这已经够了。
附,关于辅助线
辅助线来源
盲目测试,没有办法时,用一用;学习时不要如此 适当记忆,作为经验,可以提高效率;但仅仅适当,本身时理性思维的副产品。 学习中,重点练习:正推、倒推、链接,根据分析需求,增加辅助线
辅助线表现为
1,带来“链接”便利——处在已知之间、未知之间、已知未知之间 2,不带来麻烦——不产生、不需要陌生的点、线