摘要:位置关系是相对位置:垂直、平行、相交、平移、旋转、坐标等。数量关系是具体数值:线段长度、角度大小、面积、最大最小值、正弦余弦值等等。
这篇我们说几何学习
回应标题:这8个字是:“位置关系、数量关系”。
抓住这八个字,破解几何“玄学”,做题不说开挂,最起码很通透。
位置关系是相对位置:垂直、平行、相交、平移、旋转、坐标等。数量关系是具体数值:线段长度、角度大小、面积、最大最小值、正弦余弦值等等。所有的几何题都在考察位置关系或数量关系;所有的几何定理、推论、条件都指向位置关系或数量关系。搞懂了这点,你就抓住了学几何的底层逻辑。
01
考察
所有的几何题都在考察“位置关系和数量关系”。
做题时,你先祭出这八个字,然后再去看题目,整体都清明了。
下面,我们来看2道有代表性的中考压轴题,通过题目让你理解得更透彻。
上面这道题属于几何压轴题。
第一问,求证BE=EF——数量关系。
既然是数量关系,我们就要调出跟数量关系有关的知识点。
全等三角形、三角函数、等角对等边、等边三角形、角平分线上的点、正方形、菱形、线段中点……
看一下图中的BE和EF,它们:
在一个三角形中——△BEF,我们可以证明等角对等边。分别在两个三角形中——△DEF和△ABE,我们可以证明全等。哪个可行一些?
直觉上全等更靠谱,因为菱形代表了很多相等关系,包括角度和边。
于是,我们就顺着这个思路想。
观察,△ABE≌△EFD似乎不可能,单看图片就不全等。
那我们再试试等角对等边。
再观察图片,△BEC跟△DEC看起来全等,这样∠EDC=∠EBC.
那我们证明∠EDC等于∠EFC就可以了。
怎么证明呢?再看看证明角度相等的数量关系知识:
平行线、对顶角、余角、补角、三角形外角、相似、全等……
好,找到了,三角形外角。
且看下面的证明步骤
注意:我们找了两次才找对思路,不过一开始【方向】我们是有的。
有方向后就试,一次不行两次,在纸上演算。
不要慌,高手也是这么做题的,没有谁一开始就能做对,那些做的比较快的,是依靠反应速度和知识的熟练度。
这些都是可以练的,只要你够努力。
好,接着再看第二问,写出函数表达式。
其实这还是数量关系——y代表面积,x表面是时间,但它代表了CE的长度。
好,既然是数量关系,调出面积这个数量关系知识点:
S△BEF=y=½BF×h。BF=BC+CF,BC已知,CF?CF,我们要观察一下图形,直观上,△ABE≌△CFD,那么CF等于AE——求CF还是数量关系,数量关系的知识点在这里用全等。
那么,既然CF=AE,我们就可以把CF用x表达出来。
h是高,高从E点往BF作垂线——高的值,也是数量关系。
一个线段的值,怎么表示?调出几何结论中求线段的相关知识点:
勾股定理、正弦余弦、等积变换、轴对称、坐标、弦长公式……
我们选一选:作EG⊥BF后,在△EGC中,∠ECG=60°,很显然用正弦比较方便。
那我们就可以整理思路来作证明,并把表达式写出来了。
好,再来,看第三问。
DF最短。
前面说了DF=DE,DF最短就是DE最短。
DE什么时候最短?——最短最长看似是数量关系,其实是位置关系。
也就是说,动点在什么位置,跟已知线段形成什么关系,才能最短。
我们调出相关知识:
两点之间线段最短、圆的切线、平行线之间的距离、垂线段最短……
选一选,【垂线段最短】,也就是DE⊥AC时最短。
好,思路来了,我们就整理一下,写写过程。
你看,是不是数量关系和位置关系的考察?
同时,你从数量关系和位置关系出发,也能很快理清思路——注意,前提是你对知识点很熟悉。
好,下面我们再看一道压轴题。
第一问,我们先不看题目要求什么。
看一下题干,你就会发现好多位置关系。
相交、旋转、顶点、坐标轴——这些展现的都是位置关系。
y1的对称轴是x=-1.它又跟x轴相交于A、B两点,AB=4.
看位置,A、B分别在对称轴两边,那么A、B的坐标我们就可以写出来了。
注意,坐标就是位置,小学四年级刚引入坐标的时候,就是用位置引入的。
四年级数学:为什么数对先写列,再写行?
知道了这点,我们就可以把点带入,写表达式了。
y2的表达式,我们还是利用位置关系。
旋转之后,它与x轴两个交点的坐标我们依然可以表达出来。D点的坐标我们也能根据中心对称这个位置关系表达出来。然后把这些点带入,就能算出表达式。
不能说这一题纯粹在考察位置关系,但可以说:
第一问是结合二次函数知识来考察你对坐标系里位置关系的理解。
我们再看第二问。
求FM+MN+DN的最小值,我们上面说过,最小值是位置关系的问题——在什么位置,长度最小。
我们调出与【线段相加值最小】相关的位置关系知识点:
三角形(三边关系)、费马点、对称、三点共线……
分析:
利用对称让这几点共线,可行——通常最小值问题,都这么解决。
好,我们看MN=2,是定值,只要FM+DN最小就行。
要想让FND共线,最起码让它们接在一起——位置关系。要接在一起,怎么办?平移——位置关系。平移之后要做D的对称点,让它们来到异侧或同侧,从而在一条线上——位置关系。知道了这些,我们就可以开始写答案了。
(这种方法我在下面这篇文章中写的比较详细,大家可以去看看。)
对称是思维,将军饮马是技巧:要抓思维,而不是沉迷于技巧
你看,利用位置关系,结合数量关系的算法(两点之间直线的距离公式),得到了我们要的答案。
即便在二次函数大题中,依然在考察数量关系和位置关系。
我们的举例就到这里。
下面我们来到第二部分,学习。
02
学习
刚才可以说我们讲的是输出端——试卷题目在考察数量关系和位置关系。
现在我们说学习——输入端,也逃不开这8个字。
想想,从小学开始接触几何,我们都在学位置和数量。
数量:三角形的角度、等腰三角形、四边形的四边;位置:四边形对边关系、平移、旋转、对称。初中我们学:
数量:全等、相似、角度、四边形的边、角平分线、等腰……位置:中心对称、旋转、平移、坐标轴、中位线、垂直、垂直平分线、相交……可以说几何就是位置关系+数量关系。
你在学习的时候分分类。
比如学到全等:
你知道全等能证明角相等,边相等,这是数量关系。等到考试的时候,你看到求证相等,就把这部分知识调出来。然后,你就有方向了。有方向后多试试,答案就出来了——有时候根本不需要你试很多,需要试很多的都是稍难一些的题目。稍难一些的题目有方向后,最多也就试三次,不要怕。等于说,我要求:
你在输入端按照【数量关系+位置关系】整理知识点;在输出端看题目是在考察哪种关系,你调出相应知识点。第一部分我在演示,第二部分做一下说明和要求。
到这儿,你明白了吧?
这就是我标题说的:送你8字真言,专治几何“头痛症”。
不仅初中适用,高中也适用。
到这儿闭环了。
好,这篇我就说到这里。
关于初中知识点,哪些是数量关系,那些是位置关系,我就不总结了。
你去总结。
或者你也可以利用AI,不用高级的deepseek,就豆包和kimi就行。
你给指令:初中几何,证明线段相等,可以利用哪些知识点,请列举。
下面一大堆就出来了,你打印出来,背一背,理解一下。
然后再做几道题试试。
请注意:
很多时候你知道要用全等,但你并不会很容易证明全等,这就需要你去观察,去想。
根据你需要的,找条件——这时候就像拿着放大镜破案的侦探了。
别急,这种方法,我也写过文章。
好,本文结束,谢谢阅读。
来源:宝妈丽丽在修行一点号