八、几何问题的代数化
以上所举例子都是数量关系问题转化成图形性质来讨论的,能否合理运用“形”向“数”的转化或变更的策略来解决一些几何问题呢?下面举一例来说明。
例 7 如图,过正方形 ABCD 的顶点 C 任作一直线与 AB、AD 的延长线分别交于 E、F。求证:AE+AF4≥AB。
分析:这是“形”的问题,但要直接从“形”入手很棘手。引导学生将结论变为(AE+AF)2-4AB(AE+AF)≥0,
从此式形式上看,联想起一元二次方程根的判别式,从而把“形”的问题转化成“数”的问题来解决。
证:设 AB=a,AE=m,AF=n.连结 AC,则 S△AEF=S△AEC+S△AFC,即
1 1 1
- mn = 2 am + 2 an,∴mn = a(m + n),设m + n = p,则mn = ap,所以m、
n 是方程 x2-px+ap=0 的两根,而 m、n 为实数,故△=p2-4ap≥0,又 p>0,
∴p≥4a,即 AE+AF≥4AB。
总之,引导学生根据问题的具体情况,注意改变观察和理解问题的角度, 揭示问题的本质联系,从而解决问题。用“数”的准确澄清“形”的模糊, 用“形”的直观启迪“数”的计算。抓住数形转化的策略,沟通知识联系, 激发学生学习兴趣,提高学生的思维能力。