初中数学几何解题方法归纳
一、基本解题思路方法
1.正向推导法
从题目的已知条件出发,根据我们学过的概念、定理等,直接进行推理与判断,会得出一个新的结论,然后用这个新的结论,去印证题目要求的结果或者结论。如果不符,再将新的结论和题目已知条件相结合,又会得出一个新的结论。这样一直继续下去,直到得出的最新结论就是我们想要的结论为止.
正向推导法即从已知条件,步步为营,最终推导题目所求结果的逻辑思维方法.
2.逆向分析法
从题目要求的结论出发,列出这个结论成立所需的条件,然后将这些条件和题目所给条件进行对比,如果都不是结论所需,我们就将刚找到的那些条件作为新的结论,去寻找新结论成立所需的其他条件,一直这样下去,直到找出的最新条件和题目的已知条件相符为止。逆向分析法即从结论出发,反向而行,环环紧扣,最终推到已知条件的逻辑思维方法.
3.综合法
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综合法是对题目的综合正向推导和逆向分析同步并举,两面齐凑的思维方法。在较复杂题目中,往往需要进行综合分析.我们用实例进行说明.
典例精析
【典型题1】★★★如图,AD 是△ABC 的中线,求证:
【思路分析】我们用逆向分析法分析这道题.
结论要证明 根据不等式的基本性质,该不等式两边同时乘以2,
即要证明 2AD+2BD>AB +AC.∵此题中AD是△ABC的中线,∴易得BD=DC.
∴我们可以将上述结论,转化为要证明:AD+AD+BD+DC>AB+AC.
在△ABD和△ADC中,由三角形的三边关系定理可得:AD+BD>AB,AD+DC>AC.
到此,本题思路分析完成,同学们可自行写出证明过程,鼓励同学们尝试其他思路进行分析.
【典型题2】★★★ 如图,P为△ABC 内任一点,求证:
【思路分析】我们用和正向推导和逆向分析结合的综合法分析这道题.
逆向分析:结论要证明 (AB+BC+AC),
根据不等式的基本性质,该不等式两边同时乘以2,即要证明2PA+2PB+2PC >AB +BC+AC.
正向推导:由题目隐含的已知条件易得:
我们将上面三式的左右
各自相加,可得:2PA +2PB +2PC >AB +BC+AC.
注:仅第二步得出的这个不等式两边同时除以2,可直接得出所证结论,这就是完整的正向推导法.这里为演示综合法,才进行逆向分析.上述分析过程第一步和第二步顺序可改变.
正向推导和逆向分析的结论顺利汇合,综合法分析到此为止.同学们可自行写出证明过程,鼓励同学们尝试其他思路进行分析.
【规律总结】
(1)三角形的三边关系定理,在这类线段和差相关题目中广泛应用.
(2)更重要的是,我们有了在题目中寻求等量关系的意识(例1中BD=DC),由此自然而然的,运用了数学中的重要思想之——转化思想.在证明线段和(或差)的不等式时,总是把各有关线段“等量代换”在一个或几个三角形中,然后利用三角形三边关系定理来解决.
(3)在探索证(解)题途径的过程中,当停滞不前时,一旦能找到等量可代,总是使审题发生转折性的变化,从而大大前进一步,称为“等量代换”这是具有普遍性的规则,它是探索较复杂命题的证(解)题途径的一个非常重要的不可缺少的有力工具和手段,希望同学们要特别注意掌握和灵活应用.
二、辅助线的应用
为了证(解)题的需要,在原图上所添画的线叫辅助线.在平面几何里的辅助线通常要画成虚线.它的作用是:把题中分散的条件集中起来,把隐含的条件显现出来,以便于为应用公理、定理或等量转化等创造必要的条件.这样辅助线便起了一个牵线搭桥的作用.
常见三角形问题添加辅助线的方法:
(1)含有平分线的题目,常以角平分线为对称轴,利用角平分线的性质和题中的条件,构造出全等三角形,从而利用全等三角形的知识解决问题.
(2)结论是两线段相等的题目,常作辅助线构造全等三角形,或利用关于平分线段的相关定理.
(3)结论是一条线段与另一条线段之和等于第三条线段这类题目,常采用截长法或补短法,所谓截长法就是把第三条线段分成两部分,证其中的一部分等于第一条线段,而另一部分等于第二条线段.
(4)中点、中位线及其延长线,平行线.如遇条件中有中点、中线、中位线等,那么过中点,延长中线或中位线作辅助线,使延长的某一段等于中线或中位线;另一种辅助线是过中点作已知边或线段的平行线,以达到应用某个定理或构造全等的目的。
(5)垂线、分角线、翻转全等线.如遇条件中有垂线或角的平分线,可以把图形按轴对称的方法,分开并借助其他条件,旋转180°,得到全等形,这时辅助线的作法就会应运而生。其对称轴往往是垂线或角的平分线.
(6)边边若相等,旋转做实验.如遇条件中有多边形的两边相等或两角相等,有时边角互相配合,然后把图形旋转一定的角度,就可以得到全等形,这时辅助线的作法仍会应运而生.其对称中心,因题而异,有时没有中心.故可分“有心”和“无心”旋转两种.
(7)造角、平、相似,和、差、积、商见.如遇条件中有多边形的两边相等或两角相等,欲证线段或角的和差积商,往往与相似形有关.在构造两个三角形相似时,一般有两种方法:①构造一个辅助角等于已知角;②把三角形中的某一线段进行平移.故作歌诀:“造角、平、相似,和差积商见.”
(8)面积找底高,多边变三边.如遇求面积(在条件和结论中出现线段的平方、乘积,仍可视为求面积),往往作底或高的辅助线,而两三角形的等底或等高是思考的关键.如遇多边形,想办法割补成三角形;反之,亦成立.
另外,我国明清数学家用面积证明勾股定理,其辅助线的作法,即“割补”法有两百多种,大多数为“面积找底高,多边变三边”.
(9)找全等三角形的方法:
1)可以从结论出发,看要证明相等的两条线段(或角)分别在哪两个可能全等的三角形中.
2)可以从已知条件出发,看已知条件可以确定哪两个三角形全等.
3)从条件和结论综合考虑,看它们能一同确定哪两个三角形全等.
4)若上述方法均不行,可考虑添加辅助线,构造全等三角形.