方程思想 (几何)

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运用方程思想解决几何问题“六法”_

运用方程思想解决几何问题“六法”_
sαAB +a -PB =0.


所以2
S△ABC =3.
x2 -1

x+1
5=0,解 得 x1 =3- ,


x2 =3+
3+


(舍去),此时Байду номын сангаас 求 出 AF =6- 3-



(
)

所 以 存 在 直 线 EF 将 Rt△ABC 的 周 长 与
<5.

解法探究
2024 年 1 月下半月
面积同时平分,且 AE 的长为3-
解 x1 = 3,
又 3+x1 =3+ 3>4,所
x2 =- 3(舍去).




(ⅱ )若点 F 与 B 重合,如图 9,由 S△AEB = S△ABC

可知 E 为 AC 的 中 点,由 于 BC <AB ,故 BC +CE <
AE +AB ,所以不存在满足题设要求的直线 EF .
分线,
已知 BD =2
0,
EF=1
5,求
EF 平 分 Rt△ABC 的 周 长,设
解:设矩 形 的 长 AB =x,
图5
宽 BC =y.在 Rt△BAD 中,
BD2 = AD2 + AB2 ,即

因为 EF 是 BD 的垂直平分线,则有 BO=
x2 +y2 =2
0.
所以 △OFD≌△OEB.
所以 OE=OF=7.
°,所 以 可 得
71
解法探究
2024 年 1 月下半月
△BED ∽△BCA .
DE BD
k
9+k

方程的思想

方程的思想

方程的思想:就是分析数学问题中变量间的关系,建立方程或方程组,通过解方程或方程组去分析、转化问题,使问题获得解决。

数学教学不仅是数学知识的教学,更重要的是数学思想方法的教学。

列方程解应用题的思路比较简单、思维难度小,可以使一些应用题化难为易(如鸡兔同笼问题),有明显的优越性,这对提高学生应用数学基础知识,解决简单的实际问题的能力,有积极作用。

列方程解应用题是代数知识的一个重要而具体的应用,是解答应用问题的一种基本的数学模式。

总之,方程的思想就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析,转化问题,使问题获得解决。

数形结合: 数形结合既是一个重要的数学思想,也是一种常用的解题策略。

一方面,许多数量关系的抽象概念和解析式,若赋予几何意义,往往变得非常直观形象;另一方面,一些图形的属性又可通过数量关系的研究,使得图形的性质更丰富、更精准、更深刻。

这种“数”与“形”的相互转换,相互渗透,不仅可以使一些题目的解决简捷明快,同时还可大大开拓我们的解题思路。

可以这样说,数形结合不仅是探求思路的“慧眼”,而且是深化思维的有力“杠杆”。

由“形”到“数”的转化,往往比较明显,而由“数”到“形”的转化却需要转化的意识。

因此,数形结合的思想的使用往往偏重于由“数”到“形”的转化。

数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学,因而数学研究总是围绕着数与形进行的。

“数”就是方程、函数、不等式及表达式,代数中的一切内容;“形”就是图形、图象、曲线等。

数形结合的本质是数量关系决定了几何图形的性质,几何图形的性质反映了数量关系。

数形结合就是抓住数与形之间的内在联系,以“形”直观地表达数,以“数”精确地研究形。

华罗庚曾说:“数缺形时少直觉,形缺数时难入微。

”通过深入的观察、联想,由形思数,由数想形,利用图形的直观诱发直觉。

化归与转化:在教学研究中,使一种对象在一定条件下转化为另一种研究对象的数学思想称为转化思想。

巧用方程思想与勾股定理解决折叠问题

  巧用方程思想与勾股定理解决折叠问题

巧用方程思想与勾股定理解决折叠问题【内容提要】:数学思想是数学的灵魂,任何数学问题的解决都是数学思想作用的结果,因此正确理解和掌握数学思想是数学学习的关键。

今天所说的方程思想就是一种十分重要的数学思想。

本文对初中数学中方程思想在勾股定理中的应用作了探讨,并结合具体案例说明了方程的思想与勾股定理解决折叠问题的应用。

关键词:方程思想;勾股定理;折叠问题;方程思想在勾股定理中的应用案例一、方程思想是什么呢?从分析问题的数量关系入手,适当设定未知数,把所研究的数学问题中已知量和未知量之间的数量关系,转化为方程或方程组的数学模型,从而使问题得到解决的思维方法,这就是方程思想。

通过方程里面的已知量求出未知量的过程就是解方程,用方程思想解题的关键是利用已知条件或公式、定理中的已知结论构造方程(组)。

这种思想在代数、几何及生活实际中有着广泛的应用。

二、勾股定理与方程思想的地位与作用勾股定理是几何中最重要的定理之一,它也是直角三角形的一条重要性质,同时由勾股定理及其逆定理,能够把形的特征转化成数量关系,它把形与数密切地联系起来,因此,它在理论上也有重要地位。

方程思想是初中数学中一种基本的数学思想方法,方程可以清晰的反应已知量和未知量之间的关系,架起沟通已知量和未知量的桥梁。

利用勾股定理作为相等关系建立方程可以解决许多相关问题。

三、初中数学中的折叠问题折叠问题(对称问题)在三大图形变换中是比较重要的,折叠操作就是将图形的一部分沿着一条直线翻折180°,使它与另一部分图形在这条直线的同旁与其重叠或不重叠,其中“折”是过程,“叠”是结果。

折叠问题的实质是图形的轴对称变换,折叠更突出了轴对称问题的应用.在初中数学中经常涉及到折叠的典型问题,只要从中抽象出基本图形的基本规律,就能找到解决这类问题的常规方法。

1、折叠问题(翻折变换)实质上就是轴对称变换,折叠重合部分一定全等。

2、折叠是一种对称变换,它属于轴对称.对称轴是对应点的连线的垂直平分线,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等。

方程思想在初中几何中的运用

方程思想在初中几何中的运用

方程思想在初中几何中的运用作者:吴春红来源:《天津教育·中》2020年第12期【摘要】初中阶段所涉及的各种知识点中都有方程思想的影子,方程思想从本质上说是一种同代数相关的思想,因此部分几何问题似乎同方程思想没有联系,不过在解决这类问题的过程中人们往往发现没有方程思想的参与是行不通的。

所以,教师应培养学生掌握问题中“隐形”条件并借助此类条件对数学问题加以解决的能力,也就是要培养学生将方程思想运用于各类数学问题解决的能力。

本文就方程思想在初中几何中的运用做了一点探索。

【关键词】方程思想;几何;运用中图分类号:G633.63 文献标识码:A 文章编号:0493-2099(2020)35-0141-02The Application of Equation Thought in Junior Middle School Geometry(Xiting Junior High School, Tongzhou District, Nantong City, Jiangsu Province,China)WU Chunhong【Abstract】The various knowledge points involved in the junior high school stage have the shadow of equation thinking. Equation thinking is essentially a kind of algebra-related thinking.Therefore, some geometric problems seem to have no connection with equation thinking, but they are solving such problems. In the process, people often find that the participation without equation thought is not feasible. Therefore, teachers should cultivate students' ability to master the "invisible" conditions in problems and use such conditions to solve mathematical problems, that is, to cultivate students' ability to apply equation thinking to solving various mathematical problems. This article does a little exploration on the application of equation thinking in junior high school geometry.【Keywords】Thoughts of equation;Geometry; Application一、初中几何知识概况在初中数学学科中,方程思想是始终涉及其中的,初中阶段几何教学中的知识点主要涉及针对三角形、圆形以及四边形的求解。

运用方程思想求解初中几何问题例析

运用方程思想求解初中几何问题例析
A
D
B
C
图3
分析:要求∆ABC的面积,就要先求AB的长度。 解:设AB=x,CD=y,求边长AB,根据已知条件列出
— 134 —
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关于x、y的方程组,然后进行求解即可。
C
A
∵ Rt∆BDC∽Rt∆ABC,
的思路便明朗了,即设出EF长,用两种不同的方式表示 ∆ABD的面积,建立方程。
形的性质建立起等量关系,从而解决问题。数学家华罗 庚说:“数形结合百般好,隔裂分家万事休。”把直观的
解:如图4,过点E作EF⊥AC,垂足为F。设EF=x。
几何图形与抽象的数量关系结合起来,能够把复杂问题
因为C D为A B 边上的高,所以C D⊥ A B,∠A D C =90°。
简单化,把抽象问题具体化,从而优化解题路径。当教师 赋予几何求解以代数意义时,对其元素之间的关系进行
在Rt ∆ A DC中,∠A DC = 90°,于是CD 2+A D 2=AC2。 由于AC=10,CD=8,所以AD=6。
因为A E平分∠C A B且 E F⊥ AC,C D⊥ A B,所以 EF=ED。
=
10 。 5
分析:过E点作∆ACE的高EF,根据角平分线的性质
以上仅通过几个典型例题来引导学生把握方程思想
得知EF =ED。由已知条件可求出A D = 6。由于∆ ACD的面 积还可以表示为∆ ACE和∆ A ED的面积之和,这样本题
的精髓,强化学生利用方程思想解决问题的意识。其中 关键是挖掘已知条件,根据三角形、四边形、圆等几何图
2021 年第 22 期
SCIENCE FANS
教育教学 4

高中数学思想与逻辑:11种数学思想方法总结与例题讲解

高中数学思想与逻辑:11种数学思想方法总结与例题讲解

高中数学思想与逻辑:11种数学思想方法总结与例题讲解高中数学转化化归思想与逻辑划分思想例题讲解在转化过程中,应遵循三个原则:1、熟悉化原则,即将陌生的问题转化为熟悉的问题;2、简单化原则,即将复杂问题转化为简单问题;3、直观化原则,即将抽象总是具体化.策略一:正向向逆向转化一个命题的题设和结论是因果关系的辨证统一,解题时,如果从下面入手思维受阻,不妨从它的正面出发,逆向思维,往往会另有捷径.例1 :四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不共面的取法共有__________种.A、150B、147C、144D、141分析:本题正面入手,情况复杂,若从反面去考虑,先求四点共面的取法总数再用补集思想,就简单多了.10个点中任取4个点取法有种,其中面ABC内的6个点中任取4点都共面有种,同理其余3个面内也有种,又,每条棱与相对棱中点共面也有6种,各棱中点4点共面的有3种,不共面取法有种,应选(D).策略二:局部向整体的转化从局部入手,按部就班地分析问题,是常用思维方法,但对较复杂的数学问题却需要从总体上去把握事物,不纠缠细节,从系统中去分析问题,不单打独斗.例2:一个四面体所有棱长都是,四个顶点在同一球面上,则此球表面积为( )A、 B、 C、 D、分析:若利用正四面体外接球的性质,构造直角三角形去求解,过程冗长,容易出错,但把正四面体补形成正方体,那么正四面体,正方体的中心与其外接球的球心共一点,因为正四面体棱长为,所以正方体棱长为1,从而外接球半径为,应选(A).策略三:未知向已知转化又称类比转化,它是一种培养知识迁移能力的重要学习方法,解题中,若能抓住题目中已知关键信息,锁定相似性,巧妙进行类比转换,答案就会应运而生.例3:在等差数列中,若,则有等式( 成立,类比上述性质,在等比数列中,,则有等式_________成立.分析:等差数列中,,必有,故有类比等比数列,因为,故成立.二、逻辑划分思想例题1、已知集合 A= ,B= ,若B A,求实数 a 取值的集合.解 A= :分两种情况讨论(1)B=¢,此时a=0;(2)B为一元集合,B= ,此时又分两种情况讨论:(i) B={-1},则 =-1,a=-1(ii)B={1},则 =1, a=1.(二级分类)综合上述所求集合为 .例题2、设函数f(x)=ax -2x+2,对于满足1≤x≤4的一切x值都有f(x)≥ 0,求实数a的取值范围.例题3、已知,试比较的大小.【分析】于是可以知道解本题必须分类讨论,其划分点为 .小结:分类讨论的一般步骤:(1)明确讨论对象及对象的范围P.(即对哪一个参数进行讨论);(2)确定分类标准,将P进行合理分类,标准统一、不重不漏,不越级讨论.;(3)逐类讨论,获取阶段性结果.(化整为零,各个击破);(4)归纳小结,综合得出结论.(主元求并,副元分类作答).十一种数学思想方法总结与详解数学思想,是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人们的意识之中,经过思维活动而产生的结果。

初中数学——方程思想解题实例

初中数学——方程思想解题实例

例 2 (2012 南京)若反比例函数 y= k 与一次函数 y=x+2 的图象没有交点,则 k 的值可以 x
是( )
A.-2
B.-1
C.1
D.2
解析:函数图象交点问题都可以通过联立方程组(也就是利用两个函数值相等)来解决,此题联立方程后 会得到一个一元二次方程,没有交点就意味着此方程无解,也就是判别式小于 0.
∴AB=CD,∠B=∠C. 若四边形 ABQP 是等腰梯形.则 AB=PQ,∠B=∠PQB, ∴CD=PQ,∠C=∠PQB ∴CD∥PQ ∴四边形 PQCD 为平行四边形 ∴PD=CQ . 而 PD=AD-AP=10-t×1=10-t;CQ=t×3=3t,则 10-t=3t, 解得 t=2.5.
前思后想:做此类运动题时要先在图上画出符合题意的大致图象,然后设出未知量,根据 题意寻找等量关系,第(2)问可这样思考:先逆向假设四边形 ABQP 能成为等腰梯形,则 PD=CQ,建立相关的等式,若能解出符合题意的值,则存在,然后再顺向写出过程
前思后想:等腰三角形中求某个角的度数时,通常都可以根据“三角形内角 和、三角形外角的性质、等腰三角形的性质”,找出相应的等量关系,通过列 方程解决此类问题。
课堂练习: 1.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为 30°,则顶角的度数为_______. 2.等腰三角形两角的度数之比为 4:1,其内角的度数分别为_______. 3. 如图,在△ABC 中,AB=AC,点 D 在 AC 上,且 BD=BC=AD,则∠A=_______. 4. 如图,点 O 是等边△ABC 内一点,连接 OA、OB、OC,将△BOC 绕点 C 按顺时针
知识梳理方程思想是指从分析问题的数量关系入手适当设定未知数把所研究的数学问题中已知和未知量之间的数量关系转化为方程或方程组的数学模型从而使问题得到解决的思维方法方程思想的独特优势是使问题简单化方便解题我们在初中阶段陆续学习了一元一次方程二元一次方程组分式方程一元二次方程感受到了方程思想在解决实际问题中的魅力

几何中的方程思想技巧总结

几何中的方程思想技巧总结

几何中的方程思想技巧总结几何中的方程思想是指通过运用代数方程的思想和技巧解决几何问题。

几何问题往往需要从图形出发进行推导和证明,而代数方程则提供了一种抽象的方式来描述图形特性和求解未知数。

下面是几个几何中的方程思想和技巧的总结。

1. 利用坐标系:坐标系是几何中常用的一种方程思想和技巧。

通过建立适当的坐标系,可以方便地推导和求解几何问题。

例如,可以通过引入坐标系,将图形的特性转化为代数方程的形式,然后通过求解方程来求得图形的特性。

2. 列方程:几何中的一些问题可以通过列方程的方式来求解。

例如,已知三角形的边长和一边对应的角度,可以通过列方程计算出其他两个角的大小;已知一条线段与两条相交直线的夹角,可以通过列方程计算出这条线与两条直线的交点坐标等。

3. 代数方程组:几何中的一些问题可以通过建立代数方程组的方式来求解。

例如,已知两个点的坐标和一个点关于另外两个点的对称点的坐标,可以通过建立代数方程组来求解这些点的坐标;已知一个点到两条直线的距离和两条直线的方程,可以通过建立代数方程组来求解这个点的坐标等。

4. 利用相似性质:几何中的相似性质是一种重要的方程思想和技巧。

相似性质可以将几何问题中的比例关系转化成代数方程的形式,然后通过求解方程来解决问题。

例如,已知两个三角形的边长比例和一个角度的对应关系,可以通过相似性质和代数方程来计算出其他参数的值。

5. 利用角度关系:几何中的角度关系也是一种常用的方程思想和技巧。

通过利用角度之间的关系,可以将几何问题转化为代数方程的形式,然后通过求解方程来解决问题。

例如,利用三角函数的定义和性质,可以将角的大小和边长的比值转化为代数方程,然后通过求解方程来计算角的大小。

几何中的方程思想和技巧可以方便地解决各种复杂的几何问题。

通过建立适当的方程和运用代数方法,可以将几何问题转化为代数问题,从而提供了一种更加精确和直观的解决问题的思路和方法。

这些方程思想和技巧对于几何学的学习和理解具有重要的意义,也有助于培养数学思维和解决实际问题的能力。

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方程思想
类型一 找等量关系
例1 已知:如图,正方形ABCD 的边长为a ,△PQA 是其内接等边三角形。

求PB 的长。

变式1: 如图,在△ABC 中,∠B=30°,∠ACB=120°,D 是BC 上一点,且∠ADC=45°,若CD=8,求BD 的长。

变式2:(潍坊)已知线段AB 的长为a .以AB 为边在AB 的下方作正方形ACDB .取AB 边上一点E .以AE 为边在AB 的上方作正方形AENM .过E 作EF ⊥CD .垂足为F 点.若正方形AENM 与四边形EFDB 的面积相等.则AE 的长为________________.
变式3:如图,在梯形ABCD 中,BC AD //,4=AD ,14=BC ,5=AB ,65=DC ,则梯形ABCD 的面积为
变式4:如图,在平行四边形ABCD 中,AE 、AF 是两条高线,︒=∠60EAF ,6CE =,3CF =,则线段BE 长为
变式5:如图,已知AB 是⊙O 的弦,P 是AB 上一点,若AB =10cm ,PB =4cm ,OP =5cm ,则⊙O 的半径等于______________cm 。

A
C
D A
B
C D
P
Q
C
B
D
A
E
B
C
F A D
变式6:如图,已知正方形纸片ABCD 的边长为8,⊙0的半径为2,圆心在正方形的中心上,将纸片按图示方式折叠,使EA 恰好与⊙0相切于点A ′(△EF A ′与⊙0除切点外无重叠部分),延长F A ′交CD 边于点G ,则A ′G 的长是
变式7:如图,已知等腰△ABC 中,顶角∠A=36°,BD 为∠ABC 的平分线,则AD
AC
的值为( ) .
A .
12 B
C .1 D
变式8:如图Rt △ABC 中,∠C =90°,BC =5,⊙O 内切Rt △ABC 的三边AB 、BC 、CA
于D 、E 、F ,半径r =2,则△ABC 的周长为
变式9:如图,矩形ABCD 中,E 、F 、M 为AB 、BC 、CD 边上的点,且AB =6,BC =7, AE =3,DM =2,EF ⊥FM ,则EM 的长为
( )
A .5
B .5 2
C .6
D .6 2
变式10:如图,在△ABC 中,∠C=45°,BC=10,高AD=8,矩形EFPQ 的一边QP 在边上,E 、F 两点分别在AB 、AC 上,AD 交EF 于点H 。

设EF=x ,当x 为何值时,矩形EFPQ 的面积最大?并求其最大值
变式11:如图,AB 是△ABC 的外接圆⊙O 的直径,D 是⊙O 上的一点,DE ⊥AB 于点E ,且DE 的延长线分别交AC 、⊙O 、BC 的延长线于F 、M 、G 。

(1)求证:AE ·BE =EF ·EG ;
(2)连结BD ,若BD ⊥BC ,且EF =MF =2,求AE 和MG 的长。

类型二 折叠问题(勾股) 例2 (2010·青岛)把一张矩形纸片(矩形ABCD)按如图方式折叠,使顶点B 和点D 重合,折痕为EF.若AB =3cm ,BC =5cm ,则重叠部分△DEF 的面积是________cm 2.
变式1:如图,四边形ABCD 是边长为9的正方形纸片,将其沿MN 折叠,使点B 落在CD 边上的B′处,点A 对应点为A′,且B′C =3,则AM 的长是( ) A .1.5 B .2 C .2.25 D .2.5
变式2:(包头)如图,把矩形纸片OABC 放入平面直角坐标系中,使OA ,OC
分别落在x 轴、y 轴上,连接AC ,将矩形纸片OABC 沿AC 折叠,使点B 落在点D 的位置,若B (1,2),则点D 的横坐标是__________.
变式3:如图,矩形纸片ABCD 中,AB=4,AD=3,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,折痕为DG ,则AG 的长为( )
A .1
B .
C .
D .2
变式4:如图,如图,矩形ABCD 中,AB =2,BC =3,对角线AC 的垂直平分线分别交AD ,BC 于点E 、F ,连接CE ,则CE 的长________.
变式5:如图,将矩形ABCD 沿着直线BD 折叠,使点C 落在C′处,BC′交AC 于E ,AD =8,AB =4,则△BED 的面积为
342
3
A
B
C D
O
x
y
F A
D
O E B C
O
M
G
F
E D C B A
变式6:(1)如图①,在正方形ABCD 中,△AEF 的顶点E ,F 分别在BC ,CD 边上,高AG 与正方形的边长相等,求∠EAF 的度数.
(2)如图②,在Rt △ABD 中,∠BAD=90°,AB=AD ,点M ,N 是BD 边上的任意两点,且∠MAN=45°,将△ABM 绕点A 逆时针旋转90°至△ADH 位置,连接NH ,试判断MN ,ND ,DH 之间的数量关系,并说明理由.
(3)在图①中,连接BD 分别交AE ,AF 于点M ,N ,若EG=4,GF=6,BM=32,求AG ,MN 的长.
类型三 运动几何(方程与函数结合)
例3 如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AB =14cm ,AD =18cm ,
BC =21cm ,点P 从点A 开始沿AD 边向点D 以1cm /秒的速度移动,点Q 从点C 开始沿CB 边向点B 以2cm /秒的速度移动。

如果P 、Q 分别从A 、C 同时出发。

设移动的时间为t 。

求:(1)t 为何值时,梯形PQCD 是等腰梯形;
(2)t 为何值时,AB 的中点E 到线段PQ 的距离为7 cm 。

变式1:如图,ΔABC 中,AB =5,BC =3,AC =4,PQ ∥AB ,P 点在AC 上(与点A 、C 不重合),Q 点在BC 上。

(1) 当ΔPQC 的面积与四边形PABQ 的面积相等时,求CP
的长; (2) 当ΔPQC 的周长与四边形PABQ 的周长相等时,求CP 的长;
(3) 试问:在AB 上是否存在点M ,使得ΔPQM
为等腰直角三角 形?若不存在,请简要说服理由;若存在,请求出PQ 的长。

C
Q
A B P Q C
变式2:在矩形ABCD 中,9AB =
,AD =点P 是边BC 上的动点(点P 不与点B ,点C 重合),过点P 作直线PQ BD ∥,交CD 边于Q 点,再把PQC △沿着动直线PQ 对折,点C 的对应点是R 点,设CP 的长度为x ,PQR △与矩形ABCD 重叠部分的面积为y . (1)求CQP ∠的度数;
(2)当x 取何值时,点R 落在矩形ABCD 的AB 边上? (3)①求y 与x 之间的函数关系式;
②当x 取何值时,重叠部分的面积等于矩形面积的
727

变式3:如图,从⊙O 外一点A 作⊙O 的切线AB 、AC ,切点分别为B 、C ,且⊙O 直径BD=6,连接CD 、AO . (1)求证:CD ∥AO ;
(2)设CD=x ,AO=y ,求y 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (3)若AO+CD=11,求AB 的长.
D Q
C B P
R A B A D C (备用图1) B A D C (备用图2)。

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