“对顶三角形”模型的研究
设计目的: 初中几何问题中有一些常见的模型,若能熟练掌握应用这些模型,可以提高学生解题速度和技能。“对顶三角形”就是常见几何模型之一。在以后的全等,相似中经常见到,如果熟悉这个模型,学生就可以快速的找到角与角之间的关系,化繁为简。本节课是七年级下第四章《三角形》的一个小专题,是利用三角形内角和定理,或三角形外角定理得到对顶三角形,除一组对顶角外,其他四个内角之间的等量关系。所以在本章介绍这个模型,第一证明方法与所学知识联系紧密,第二可以从简单的知识开始熟悉这个模型,为后面更复杂几何知识学习做铺垫。同时也通过本节课渗透模型思想,探索这一类课的教学模式。
教材分析: 本节是《三角形》的一个求角度的小专题,结合了三角形内角和定理,以及三角形外角定理,以及全等的相关知识。是对本章求角度的知识巩固和复习,同时也将复杂的求角问题模型化,简单化。
教学目标: 知识与技能:认识“对顶三角形”模型,归纳、应用“对顶三角形”模型中蕴含等量关系;会利用模型简化问题。 思想与方法:渗透转化思想,模型思想;习得特殊到一般,具体到抽象解决问题的方法。 能力与情感:在模型化过程中,发展数学抽象核心素养;感受数学抽象的简洁美,统一美。
重点难点: 通过对“对顶三角形”模型的学习,学习数学模型的研究方法; 在模型化过程中,发展数学抽象核心素养;感受数学抽象的简洁美,统一美。
学习过程:
环节 教学内容 师生活动 设计意图
教师 学生
引入 定义:如图,像△AOB与△COD这样,有一组内角是________的两个三角形,组成的图形,我们把它定义为“对顶三角形”。 描述为:△AOB与△COD互为对顶三角形。 播放两支铅笔相交的动画 问:可以抽象为什么数学图形? 两条相交的线段 让学生经历从实物中抽象出数学图形,培养数学数学抽象的眼光和意识。
标记角 问:这两个角是? 对顶角
播放封闭过程 问:又形成了两个什么? 两个三角形
问:两个三角形形态上有什么联系? 有一组内角互为对顶角
指令:给它取个名吧! 都很好,今天我们姑且叫它对顶三角形。 学生取出“对顶三角形”或其他的名字。
指令:请学生读定义,老师板书课题,并画出图,然后说:今天我们就一起研究对顶三角形。
导学 活动1:“识”模 你能找出下列图中的“对顶三角形”吗? 活动2:“研”模 想一想“对顶三角形”模型中蕴含了哪些角之间的等量关系? 结论:_______________________。 仿照研究结论,写出类似的等量关系: ∠A+∠B=____+∠2 ∠C+∠D=____+____ _____________ 仿照上题,请用标记的角写出类似的等量关系: ______________ ______________ _____________ 活动3:“用”模 例1:求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=_____。 变式1:求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠H的值。 活动3:“构”模 例2、求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的值. 变式2:求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的值. 指令:谁能像我这样我勾出图中的对顶三角形,一个人只勾一个,勾过的不勾,一气呵成。 问:找对顶三角形关键看什么? 学生用不同的颜色勾,老师适当表扬。 让学生认识,熟悉模型; 也为后面解决问题做铺垫。
过渡语:认识了模型,下一步我们该做什么呢 ①有什么结论可用呢?(停顿)是不是应该先研究研究再用呢? ②好,尊重你们的想法,我们一起研究研究。 学生用不同的颜色勾,老师适当表扬。 对顶角。
指令: 显然这里的等量关系会很多。 首先,先只说含两个角的等量关系; 只说含三个角的等量关系; 指令:看出来的同学举手。找一个同学来说是什么,你们认同吗? 四个角的等量关系将两个三角形紧密的联系起来,这是对顶三角形蕴含的非常重要的结论。 它打开解决一些问题绿色通道的钥匙。 同时板书结论 问:这里有几个角? 问:依据是 问:依据是 问:三个角之间的关系都说明了哪四个角之间的等量关系?一般情况下,不管四个角具体多少,都有 ∠A+∠B= ∠C+∠D,那么若∠A=∠C,那么∠B与∠D什么关系? 若∠B=∠C能得到什么呢? ①用模 ②研模 ∠AOB=∠COD ∠AOB=∠COD ∠A+∠B+∠AOB=180° ∠C+∠D+∠COD=180° ∠A+∠B=∠AOC (=∠BOD) ∠C+∠D=∠AOC(=∠BOD) ∠A+∠B= ∠C+∠D 激发学生的探索欲望 这个问题答案众多,老师的这些指令,是为了让学生思考和表达有序。这也体现数学的理性之美。利用数形之间的转化训练数学抽象能力。
指令:仿照研究结论,写出类似的等量关系。 仿照上题,请用标记的角写出类似的等量关系。 停顿30秒,问1:写完了吗?(请同学说) 问2:很好,将这三个式子联系起来,你还有什么发现? 熟悉模型的重要结论。
过渡语:下面就请你用这把钥匙打开解决下面问题的绿色通道。 强调用这个模型。
指令:我们直接运用对顶三角模型知道和为360, 现在我这样切掉一个角,封闭起来,就会多一个角。 不说,请个同学来画一条线就知道比上题多了180°; 理解他的意图的同学举手。找个同学说 问1:你还有其他方法吗? 问:它们之和增大了,还是减少了?(培养学生直观想象能力) 问:增大多少?为什么? 学生说一个,若是连DE 学生若说出来,太厉害了,把我想说的说了;若学生没说出来,很好,其实这里还有一种利用对顶三角形形的方法,我先买个关子,后面揭晓,敬请期待。) 从有直观的模型入手,让学生习得模型的用法。这个问题虽然简单,但依然有同学不太理解,这个环节的问题要达到每个人都理解。如此调控课堂,便于了解所有学生情况,同时也给学生思考的时间。
①当然还有方法? ②聪明。能转化为我们已求的模型,这样就像你在电梯上往上走,就是快! ①用四边形内角和 ②连接EF 没有模型,我们可以构造模型,渗透转化思想,通过图形的变化,培养学生发散思维.,并多题归一,引导学生发现图形变化之间的本质联系,渗透模型思想。
指令:全体起立,知道答案的请坐,请个同学指点一下。理解这个做法的请坐。请个同学说说他的想法是什么。在同学讲的过程中,你懂了就坐下。 像这种,没有现成的模型,我们就构造模型,没有路,用你的智慧创造路。 问:有对顶三角形吗?怎么办? 问:利用对顶三角形模型,将求五个角之和转化为求什么? 问:拉动点D,点E,方法结论发生变化了吗?移动点A呢? 连接BC。 (备注:提示学生标记角,便于描述) 三角形内角和
问:切掉一个角,,请全体起立,知道怎么做请坐。请同学来画一下,理解意图的请坐,请同学讲,听懂的坐下。 同学讲完还没坐下的同桌马上指导一下,其他同学写写过程。 移动点D,点E点O 总结:这几个图,形状各异,有的像燕尾,有的像五角星,有的像帽子……本质都是一个图变化,解决他们的方法,也都是通过对顶三角形模型转化为求…… 提一个拓展问题:如何求七角星的七角之和呢? 连接BC。于是 ∠A+∠B+∠C=∠A+∠1+∠2+∠3+∠4 ∠3+∠4=∠D+∠E 原式=∠A+∠1+∠2 180°
过渡语:下面我们一起看看对顶三角形模型还有哪些应用。
探究 深度思考 例3、有两个有公共顶点的等边三角形△ABC和△CDE,直线BD和直线AE相交形成的角是多少度? 变式1、将两个等边三角形换为等腰直角三角形呢? 变式2、换为两个顶角都为的两个共顶点的三角形呢? 3min独立思考。 有思路举手。请同学来讲,讲到全等时,停顿,请全体起立,知道为什么全等的请坐。若不知道,请同学再详细讲一下,同时老师板书。 学生接着讲。 老师板书。 确定讲完了吗? 讲完请全体起立,懂了就坐下,站着的同学马上请旁边同学指导一下,其他同学写一写过程。 问1:两直线相交形成几个角,他们什么关系? 答案应该有几个? 他们什么关系,所以实际我求几个角就可以? 将两个等边三角形换为等腰直角三角形呢? 换为两个顶角都为的两个共顶点的三角形呢? 四个角, 有两组对顶角, 两个, 互补 只用求一个 从特殊到一般研究全等的典型模型,变化中不变的关系。让学生熟悉模型,渗透模型思想和转化思想。
利用对顶三角形将未知角转化为已知角
过渡语:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,下面请同学们自己检测一下
练习 1、求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G+∠H+∠I=______. 2.求∠A+∠B+∠C-∠D-∠E=_______. 3BE,DE分别平分∠ABC和∠CDA,当∠A=40°∠C=30°时,求∠E=______。. 5min完成后,请小组统一答案,然后公布,评讲答案。全部正确的举手,有错的请起立,错在哪里?请同学解答。 练习,检测
总结:这节课我们学习了什么内容,它的蕴含的重要结论是,可以用来转角。我经历了识模,研模的过程,然后有模型就直接用模,无模就构造模型的模型思想。构模过程中用到了什么数学思想?你还有什么收获。 还经历了从具体到抽象,特殊到一般的研究问题的过程。希望大家不管是在学习还是生活中都能透过现象看本质,让数学学习更有趣也更简单。
板书设计
“对顶三角形” ∠A+∠B=∠C+∠D (∵∠A=∠C ∴∠B=∠D) 识模 研模 用模(构模) 转化 (思想) 探的例1的过程。