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课件网) 问题解决策略:转化 第五章 图形的轴对称 新2024北师大版数学七年级下册【公开课精做课件】 授课教师:******** 班 级:******** 时 间:******** 买合苏迪古丽·买买提 托克逊县第二中学 15909954880 问题解决策略:转化 一、转化策略的定义与核心思想 转化策略是指在解决问题时,通过对问题进行变形、重组或映射,将复杂问题转化为简单问题、陌生问题转化为熟悉问题、未知问题转化为已知问题的解题方法。其核心思想是 “化归”:借助已有的知识和经验,搭建新旧问题之间的桥梁,通过等价转化降低问题的难度,最终实现问题的解决。 在几何学习中,转化策略尤为重要。例如,面对角平分线相关的复杂问题,可通过构造全等三角形、转化为距离问题等方式简化推理;对于涉及多个图形的综合问题,可通过分解图形、转化为基本图形的性质应用问题。转化策略不仅能提高解题效率,更能培养灵活运用知识的能力。 二、转化策略在角平分线问题中的应用场景 (一)将角平分线问题转化为全等三角形问题 角平分线的性质定理和逆定理的证明过程本身就是转化思想的体现 ——— 通过构造垂线段,将角平分线的性质转化为全等三角形的对应边相等问题。在解决实际问题时,这一转化方法同样适用。 例 1:如图 1,在△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,AB > AC,求证:AB - AC = BD - CD。 [此处插入图 1:△ABC 中 AD 是角平分线,AB> AC 的示意图] 分析: 问题转化:要证明线段差相等(AB - AC = BD - CD),可通过 “截长法” 构造全等三角形,将线段差转化为相等线段。 具体操作:在 AB 上截取 AE = AC,连接 DE。 转化推理: ∵AD 是∠BAC 的平分线(已知) ∴∠BAD = ∠CAD(角平分线定义) 在△AED 和△ACD 中:\( \begin{cases} AE = AC é \\ BAD = CAD · è \\ AD = AD ±è \end{cases} \) ∴△AED≌△ACD(SAS) ∴DE = CD,∠AED = ∠C(全等三角形性质) ∵AB - AC = AB - AE = BE(AE = AC) 需证 BE = BD - CD = BD - DE 在△BDE 中,BE = BD - DE(即 BD = BE + DE),通过角度关系可证△BDE 是等腰三角形(∠BED = ∠BDE),从而 BE = BD - DE,即 AB - AC = BD - CD。 (二)将角平分线问题转化为距离问题 角平分线的核心性质是 “角平分线上的点到角两边的距离相等”,因此可将涉及角平分线的线段关系问题转化为垂线段的距离问题,利用距离相等的条件简化计算或证明。 例 2:如图 2,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的平分线交于点 O,OD⊥BC 于点 D,若 AB = 5cm,BC = 7cm,AC = 6cm,求 OD 的长度(△ABC 的面积为 18cm )。 [此处插入图 2:△ABC 中角平分线交于 O,OD⊥BC 的示意图] 分析: 问题转化:点 O 是角平分线交点(内心),到三边距离相等(OD = OE = OF,OE⊥AB,OF⊥AC),可将三角形面积转化为三个小三角形面积之和。 转化推理: ∵S△ABC = S△AOB + S△BOC + S△AOC 设 OD = x,则 OE = OF = x ∴18 = \(\frac{1}{2}\)×AB×OE + \(\frac{1}{2}\)×BC×OD + \(\frac{1}{2}\)×AC×OF 代入数据:18 = \(\frac{1}{2}\)×5x + \(\frac{1}{2}\)×7x + \(\frac{1}{2}\)×6x 解得 x = 2cm,即 OD = 2cm。 (三)将角平分线的判定问题转化为等量关系问题 角平分线的逆定理(到角两边距离相等的点在角平分线上)为判定角平分线提供了依据,可将 “某射线是角平分线” 的判定问题转化为 “该射线上一点到角两边距离相等” 的等量关系证明问题。 例 3:如图 3,在△ABC 中,BD = CD,∠BED = ∠CFD = 90°,且 BE = CF,求证:AD 是∠BAC 的平分线。 [此处插入图 3:△ABC 中 D 是 BC 中点,BE⊥AD,CF⊥AD 的示意图] 分析: 问题转化:要证 AD 是角平分线, ... ...