"Начальное обучение решению геометрических задач на доказательство" 7 класс
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя
общеобразовательная школа №22 города Коврова
Статья
Начальное обучение
решению геометрических задач
на
доказательство
Предмет – геометрия
7 класс.
Выполнила:
Учитель математики
Лыс Анна Николаевна
г. Ковров
2015 год
Начальное обучение решению геометрических задач на доказательство.
В геометрии различают три типа задач.
* на вычисление.
* на построение.
* на доказательство.
Такое разделение является условным, так как одну и туже задачу можно
отнести к разным типам задач, изменив формулировку вопроса. Например,
«Найдите угол, образованный биссектрисами двух смежных углов»- на
вычисление. Изменим ее условие: «Докажите, что биссектрисы двух
смежных углов составляют прямой угол» - задача на доказательство.
Можно считать, что задачи на доказательство являются теоремами, но
не вошедшими в курс геометрии.
Как решить задачу на доказательство? Какие методы и приемы для
этого использовать? Коротко можно ответить так: задачи на доказательство
надо решать так, как доказываются теоремы школьного курса геометрии. Но
теоремы доказывается учителем, и от учащихся требуется лишь пассивная
роль. Поэтому к решению задач на доказательство в классе надо серьезно
подходить с самого начала изучения первых теорем геометрии и строить
работу с учащимися, поэтапно формулируя у них следующие умения:
* 1-й этап: умение делать чертеж к задаче;
*2-й этап: умение записывать условие и требование задачи;
*3-й этап: умение» видеть» то, что изображено на чертеже;
*4-й этап: умение решать задачу самостоятельно.
В дальнейшем следует уделить внимание формированию:
- умению выполнять дополнительные построения;
- умения выбирать метод решения.
Приведу примеры, как это можно организовать работу в каждом
случае.
*Формирование умения делать чертеж к задаче
Учащимся дается текст задачи. Им предлагается построить чертеж, а затем
предлагается записать условие.
Задача1. Докажите, что если две высоты треугольника равны, то
треугольник равнобедренный.
Дано:
АВС,
АА
1
- высота,
СС
1
- высота,
АА
1
= СС
1
.
Доказать:
АВС – равнобедренный.
*Развитие умения записывать условие и требование задачи
Учащиеся знакомятся с текстом задачи (его читает учитель или они сами
по учебнику), а чертеж к ней дает учитель. Затем дети самостоятельно
записывают условие и требование задачи.
Задача 2. Докажите, что в равнобедренном треугольнике
медианы, проведенные к боковым
сторонам, равны.
Ученикам дается чертеж . Запись условия и требования выглядит так:
Дано:
АВС,
АВ = ВС,
АА
1
- медиана.
СС
1
- медиана.
Доказать: АА
1
= СС
1
.
Таким образом, к завершению третьего этапа начального обучения
решению геометрических задач учащиеся понимают, что значит доказать то
или иное положение, умеют выделять условия и требования задачи, знают, в
чем состоит назначение чертежа.
*Развитие умения «видеть» то, что изображено на чертеже
Речь идет об умении находить на чертеже данные и искомые
величины, установить зависимость
между ними и затем, используя их и полученные знания, приходить к
требуемому выводу.
Приведем пример. Используя ИКТ рассматриваем чертеж и таблицу с
условием трех задач.
Задача 1
Задача 2
Задача 3
Дано: BC = AD,
5=
6.
Доказать: AC = BD.
Дано: AC = BD,
CAB =
DBA.
Доказать: AD = DC.
Дано: AD = DC,
OA = OB.
Доказать:
1 =
2.
Работа с учащимися проходит следующим образом. Задача 1 решается
устно с наводящих вопросов учителя (в скобках приведены ответы
учащихся).
1. В какие треугольники входят данные и искомые величины? (В
треугольники ABD u BAC).
2. Есть ли у этих треугольников общий элемент? Если есть, то какой?
(Да, сторона АВ).
3. По какому признаку равны указанные треугольники? ( По двум
сторонам и углу между ними: AD = ВC, АВ – общая сторона,
5 =
6)
4. Какие еще стороны равны у этих треугольников? (Стороны АС и
BD).
Затем один из учащихся записывает решение на доске, а остальные – в
тетрадях. Приведем запись решения.
Решение.
Рассмотрим треугольник ABC и треугольник BAD:
BC = AD по условию,
5 =
6 – по условию,
АВ – общая, тогда
ABC =
BAD по двум сторонам и углу между
ними.
Задачи 2 и 3 ученикам предлагается решить самостоятельно. Полезно
обсудить разные способы решения последней задачи.
* Самостоятельное решение задач
Задача 3. Внутри треугольника АВС дана точка О. Докажите,
что
ВОС >
ВАС.
Чертеж, запись условия и требования выполняются на доске и в тетрадях
под руководством учителя.
Дано:
АВС,
О - внутренняя точка.
Доказать:
ВОС>
ВАС.
Учитель дает указание: «Через точку О проведите отрезок АА
1
(А
1
ВС),
введите в рассмотрение углы
1 – 6 и примените теорему о внешнем угле треугольника». Само
доказательство выполняется учащимися. Вот их рассуждения:
По теореме о внешнем угле треугольника имеем:
3 =
1 +
5,
4 =
2 +
6.
Сложим почленно равенства, получим:
3 +
4 = (
1 +
5) + (
2 +
6) = (
1 +
2) + (
5
+
6),
откуда
3 +
4>
1 +
2, т.е.
ВОС>
ВАС.
Задачи на доказательство нужно решать на протяжении всего курса
геометрии в7классе. К сожалению,
В школьном учебнике, особенно в первых параграфах, почти нет легких (
решаюшихся в 1 – 2шага) задач на доказательство, поэтому приведем
несколько их примеров ( оформим их как задачи по готовым чертежам,
используя ИКТ).
1. Дано: АС = ВD.
Доказать: AB = CD.
2. Дано: ОВ
OD,
OA
OC .
Доказать:
АОВ =
COD.
3. Дано:
1 =
4,
2 =
3.
Доказать: CD
AB.
4. Дано:
2 =
4,
Доказать: 1)
1 =
5;
2)
1 =
4;
3)
2 +
3 = 180
0
.
5. Дано: АВ = CD,
BC = AD,
O – общая точка прямых AC и BD.
Доказать: 1) AB || CD;
2) BC || AD.
6. Дано:
1 =
2,
3 =
4.
Доказать:
АВС =
ADC.
7. Дано: АВ || CD,
MN – секущая,
MK – биссектриса,
NK – биссектриса
MND.
Доказать: MK
NK .
*Развитие умения выполнять дополнительные построения
Рассмотрим, например, задачу: «В прямоугольном треугольнике АВС
(
С = 90
0
) проведена медиана
CD. Докажите, что CD = DB».
В данном случае возможны два различных дополнительных построения,
приводящие к двум способам решения задачи.
Во – первых, можно отложить на луче CD отрезок DE = DC и свести
решение к доказательству равенства гипотенуз треугольников АСВ и ЕВС,
откуда следует, что CD = BD.
Во – вторых, можно провести к катетам
треугольника АВС отрезки DМ
ВС и
DN
АС и, опираясь моугольного
треугольника на равенство образовавшихся
треугольников, показать, что треугольник СDВ
– равнобедренный.
Полезно не только обсудить, но и сравнить оба способа решения. К этой
задаче следует вернуться в 8классе при изучении свойств прямоугольника.
Для доказательства того, что медиана прямоугольного треугольника,
проведенная к гипотенузе, равна ее половине, достаточно достроить
треугольник до прямоугольника и воспользоваться свойством диагоналей.
* Умение выбирать метод решения
После решения каждой задачи следует остановиться на том, какие
теоремы были использованы. Также очень важно в начале изучения курса
геометрии применять метод от противного.
Рассмотрим, как можно это сделать, например, при решении последней
задачи. Предварительно объясняем ,в чем состоит метод от противного:
сначала предполагается, что доказываемое утверждение неверно, затем в
ходе рассуждения выясняется, что такое предположение само приводит к
неверным умозаключениям.
Для отрезков CD и DB может выполняться одно из условий: CD = DB,
CD < DB или CD > DB (рис. 8)
Учащиеся устанавливают, что ни одно, ни другое неравенство невозможно.
Разобьем доказательство на две части.
1) Докажем, что СD не может быть больше DВ. в таком
случае
Допустим, что СD > DB, в таком случае
2 >
4 ( из
треугольника СDВ). Учитывая, что АD = DВ, получим
1>
3 ( из треугольника ACD). Тогда
1 +
2 >
3 +
4 или
90
0
> 90
0
, что неверно.
2) Доказательство того, что СD не может быть меньше
DВ, проводится аналогично.
Итак, возможен один случай: CD = DB.
Перечислим некоторые утверждения и теоремы школьного курса
геометрии, которые могут быть доказаны метом от противного.
1. В треугольнике против большей стороны лежит больший угол.
2. В треугольнике против большего угла лежит большая сторона.
3. Если стороны одного треугольника соответственно параллельны
сторонам другого треугольника, то соответствующие углы этих
треугольников равны.
4. Произвольный треугольник нельзя разрезать на два
остроугольных треугольника.
5. Внешний угол треугольника равен сумме его внутренних углов,
с ним не смежных.
Список используемой литературы:
1. Геометрия. 7 - 9 классы: учеб. для общеобразовательных учреждений/ Л. С.
Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев и др.
