這道難度不大卻非常啓發思維的母題,你能想到更簡單的解法嗎
看到網絡上有一篇文章,一名上了光榮榜的學霸在他的照片上寫的格言是“刷題無用,順其自然”。我當時看了覺得挺搞笑,但是仔細一想,覺得他的話確實也有幾分道理——確實存在不少學生,他們也非常努力,也沒少刷題,甚至專找難題刷,可是就是不怎麼見成效。其實,不是任何題目都值得刷,也不是越難的題目越值得刷,值得刷的是具有典型意義、有啓發性的題目。許多老師把這樣的題目稱為“母題”。
圖1這道題堪稱一道不錯的母題,它的難度不大,解法非常多,而且可以利用不同的幾何知識來解答。
圖1:題目內容
我看到的資料給出的標準答案是通過構建等邊三角形來解答的,具體過程如圖2所示:
圖2:構建等邊三角形來解答
這個解答方法還是非常不錯的,但是,我覺得這個方法還不夠簡捷。因此,我又想了下面兩種方法:
方法一:構建方程,用代數方法解決
如圖3所示,通過E點作AB的垂線EH後,我們可以發現EK是等於正方形的邊長的,而AHK、DJE則構成了全等的等腰直角三角形。這樣就為我們構建方程提供了橋樑,過程如下:
圖3:代數方法
用代數方法解題思路比標準答案更清晰一些,但是計算過程還是比較繁瑣的,對於相對粗心的同學來説還比較容易出錯。因此,我覺得下面的方法就更加簡捷,而且不易犯錯丟分。
方法二:構建特殊直角三角形
由於DE平行正方形的對角線,我們可以用半對角線DM為中介,證明EL恰好為AE的一半,這樣就證明三角形AEL是一個30度、60度、90度的直角三角形。然後通過角度計算就很容易證明三角形CFE 是等腰三角形,從而證明了CF與CE相等。
圖4:構建特殊直角三角形
其實這道題還有非常多的解決辦法,我們甚至可以利用圓的知識來解答這道題。如果各位還能想到其他典型解法,甚至想到更簡捷的解法,歡迎分享給大家。