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从经典中再创造. 数学说题. 厦门市杏南中学 黄志鲲. 试题来源. 2013 年厦门市中考 数学试题第 23 题. 试题再现. 如图,在正方形 ABCD 中,点 G 是边 BC 上的任意一点, DE ⊥ AG ,垂足为 E ,延长 DE 交 AB 于点 F . 在线段 AG 上取点 H ,使得 AG = DE + HG ,连接 BH . 求证:∠ ABH =∠ CDE. A. D. E. F. B. B. C. C. G. 说试题背景.
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从经典中再创造 数学说题 厦门市杏南中学 黄志鲲
试题来源 2013年厦门市中考 数学试题第23题
试题再现 如图,在正方形ABCD中,点G是边BC上的任意一点,DE⊥AG,垂足为E,延长DE交AB于点F.在线段AG上取点H,使得AG=DE+HG,连接BH. 求证:∠ABH=∠CDE.
A D E F B B C C G 说试题背景 本题改编自《人教版数学教科书八年级下册》(2008.6第2版)第104页“拓广探索”第15题: 如图,四边形ABCD是正方形,点G是BC上的任意一点,DE⊥AG于点E, BF∥DE,且交AC于点F。 求证:AF-BF=EF
说题目立意 • 考查知识与技能:正方形的性质、平行线的性质与判定、全等三角形的性质与判定 • 考查方法:线段与角的等量代换 • 考查能力:几何直观、合情推理与演绎推理能力 • 考查数学思想:类比思想、转化思想
A D D D E F B C C G A D D D E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 说题目解析 第一部分条件,“在正方形 ABCD中 ,DE⊥AG ”是学 生很熟悉的背景(依次做下 去就得到弦图的基本框架) 第二部分条件,“在线段AG上 取点H,使得AG=DE+HG ” 最后结论:证明两个角是等角
A D D D E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 从第二个条件很容易产生疑问: (1)新增的BH是否如往常一样垂直于AG? (2)等式 AG=DE+HG中DE和另外两条线段不在同一直线上,怎么办? 从结论来看,则产生疑问: (3) ∠ABH与∠CDE的关系是怎么来的?
对于疑问(1),大部分同学还是能够根据常规经验猜想两者是相互垂直的,但证据不够。对于疑问(1),大部分同学还是能够根据常规经验猜想两者是相互垂直的,但证据不够。 对于疑问(2),最直接的办法就是找出在同一直线上的线段进行对比,这样就能得出某些线段的等量关系。 对于疑问(3),要证明两个角相等,思路就多了,可以通过直接证法,如构造全等或相似三角形证明对应角相等、构造平行四边形证明对角相等;也可以通过间接证法,如利用平行的等量传递(A=B,B=C,则A=C)、等角的余角相等、四边形内角和360°等。
A D D D E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 说题目解法 解法一: 由DE⊥AG得出∠BAH =∠ADE,由AG=DE+HG=AH+HG得出DE=AH,从而△ABH≌△DAE,得BH⊥AG,则BH∥DF, 所以∠ABH =∠AFD ,∠AFD =∠CDF, 则∠ABH = ∠CDF
A D D D E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 说题目解法 解法二:先证△ABG≌△DAF,得AF=BG,∠AFD =∠BGA, DF=AG, 由AG=DE+HG,DF=DE+EF,推出EF=HG,再证△ EAF ≌△HBG ,可得 (1)BH ⊥ AG,得DF∥BH,下同解法一 (2)∠HBG =∠EAF,进而 ∠HBG =∠ EAF = ∠ADE, 由等角的余角相等可得 ∠ABH = ∠CDF
A D G F C B E 说试题拓展 正方形ABCD的边长为a,点E在线段BC上,F、G在线段AE上。 (1)若∠ABF= ∠CDG ,且EF:FG:GA=1:2:3, 求线段EF的长 (2)若△ABF≌ △DAG,且G是线段AF中点, 求线段EF的长
A D A D D D E E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 说反思 一、试题与原型题的对比 (1)在教科书的原型题中, “DE⊥AG”的条件没变,“BF∥DE”目的是推导“BF⊥AG”,而考题中将“BF∥DE”改成“AG=DE+HG”,实际上是把结论换成条件,增加题目的难度,让学生没那么容易就得到“BF⊥AG”,结果还真有学生不假思索直接“默认” “BF⊥AG”导致错误。
A D A D D D E E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 说反思 (2)原型题中没有将线段DE延长,而试题中却延长,多一条线图形就会变得有点复杂,会对学生解题产生干扰。尽管不用延长也可以做出来,但是延长最主要的功能是给学生提供更多的解题方向,如可以用来证明三角形全等,可通过平行得到等角。
A D A D D D E E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F H B B C C G B B C C G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 说反思 (3)其实原型题的“原型”就是中国古代的“弦图”,它的精妙之处就在于等量的证明,试题改编后保留了证明的精华,而且巧妙地突破学生的思维定势,第二个垂直不再是“理所当然”,体现一个“变”字,考查学生的观察、分析和应变能力。
二、对教学的指导作用 本试题特点是来源于经典,扎根于课标,在传统中巩固学生的基础知识和基本技能,在变化中考查学生的分析、应变能力,达到一举两得的效果。本试题难度适中,学生感觉入手不难,分析也不存在较大的困难,在解题中得到不小的收获。 对于教师而言,这是一个很好的学习机会,它能指导我们如何重视教材中的典型例题或习题,抓住课标精神,积极探索和创新,一样也能创造经典。