如图 7,设 AM 二 x.AB 二 4.BC = 2. 由4尸+ / = (4 -4E)2,可得
Rt/^EAM 中,
AE = 2 - 4-x2
O EM 二 4 — 2 +
根据AAEM s △DMP,可知 C4DMP _ DM _ 2 -兀 j = IT二 % (4 + 勿)
7
图7
8(2 -兀)
C△佃“ AE
16 - x
8\
这个周长是随着AM的变化而变化的.
可以看出,一般的矩形不具备这类特征,说明正方形所具有的不变性不是继承矩形的, 它是继承了菱形的特征才具有的.
再进一步思考:这种周长不变性的特征是否是菱形独有的,其它的四边形是否也有? 经过儿何画板的反复演示和探究,发现梯形有时也具有这种周长不变性,此时梯形的 下底和右腰相等.
变式三 如图8,梯形ABCD中,AD〃BC,且BC=CD=4,点M是上底AD ±任 意一点,连结BM,作BM的垂直平分线交AB于点E,交CD于点F,以EF为对称轴作 BCFE对称图形交CD于
点P,此时△ DMP周长一定.
但是本题的证明遇到了困难,因为四个角的度数无法确定,而且AD、AB的长度也 不确定,而几何画板演示真真切切的表明此时的△ DMP周长为定值,难道ADMP周长与
图8
AD、AB的长度无关?
其实,该图正是菱形的一个剪切图(如图9)?其中图9的左侧的虚线是和问题的周长 无关,折痕EF与原菱形的折痕一致,显然,该图屮AOMP周长为定值,问题获得解决.
因此,这类问题中,只耍梯形下底和右腰相等,那么该问题中三角形周长就为定值(特 别地ZC=90° 时为 2BC=8).
由以上变式过程发现,我们应该思考如下一些问题:
(1) 在知识的海洋里,能否将一个问题寻找到它的归宿(寻找变式目标); (2) 如何将该问题,送到它的归宿处(寻找解答,探求本质);
(3) 怎么判断己经达到归宿处,即对问题的认知结构的形成进行评价与监控(不断反 思);
(4) 如何更好、更快地将这类问题送到归宿处(--题多解,选择最佳); (5) 达到同一归宿处的问题还有哪些(一法多用).
在这些问题思索中,一题多解、一题多变、一法多用即能综合体现出来.因此,在教 学中,我们不能简单地把题目解一下就算了,而要对于问题的内在规律进行深度思考.
4 - x
DMP =
16 -x 8 - 2算cos a
77 2 X
(16 -/)cos(180° - a) ■
4 一 xcos a 8 一 2久cos a (4 + 兀)(4 一 4cos a) = \\ x 4 + x 二 8 - 8 cos a.
(特别地a = 90。吋结果为& ) 故厶卩。“的周长保持不变. 这说明,一旦菱形确定下來后,该问题的结论是一个常数. 进一步思考:
变式二问题2中的正方形变成一般矩形,其它条件不变,结论怎样?