正方形“搭台” 相似三角形“唱戏”——基于一道中考数学试题的解法探究

与正方形有关的几何计算问题是历年中考数学的热点问题.本文以2022年四川省泸州市中考数学第12题为例,从不同角度出发,探究问题的多种求解方法.不论利用哪种方法,相似三角形的性质在解决问题时都起到了关键性的作用,它是解决与线段长度有关几何问题的基本工具.通过“一题多解”,能有效提高学生的几何计算能力和几何推理能力.     

Clifford 代数,几何计算和几何推理

Clifford代数是一种深深根植于几何学之中的代数系统,被它的创始人称为几何代数．历史上,E．Cartan,R．Brauer,H．Weyl,C．Chevalley等数学大师都曾研究和应用过Clifford代数,对它的发展起了重要作用．近年来,Clifford代数在微分几何、理论物理、经典分析等方面取得了辉煌的成就,是现代理论数学和物理的一个核心工具,并在现代科技的各个领域,如机器人学、信号处理、计算机视觉、计算生物学、量子计算等方面有广泛的应用．本文主要介绍Clifford代数在几何计算和几何推理中的应用．作为一种优秀的描述和计算几何问题的代数语言,Clifford代数对于几何体,几何关系和几何变换有不依赖于坐标的、易于计算的多种表示,因而应用它进行几何自动推理,不仅使困难定理的证明往往变得极为简单,而且能够解决一些著名的公开问题,目前在国际上,几何自动推理已经成为Clifford代数的一个重要应用领域。     

平面几何法在求解圆锥曲线问题中的妙用

圆锥曲线问题是平面解析几何问题的重要组成部分，坐标法是求解圆锥曲线问题的最常用也是最基本的方法，但有些圆锥曲线问题运用坐标法求解，往往要用到繁琐的推理和计算．若是能利用圆锥曲线本身的定义、几何性质，结合平面几何知识另辟蹊径，往往事半功倍、别样精彩．笔者在此给出几例，以求与大家共同探究此法的巧妙运用．     

基于数学推理能力的问题链设计与思考——以“二次函数”的章节复习为例

初中阶段,在图形与几何领域和数与代数领域都有推理或证明的内容,旨在引导学生在逻辑论证的过程中逐渐形成推理能力.推理包含几何推理与代数推理,是数学研究的重要方法.“问题链”是复习课提问的一种形式,在设置问题链时要把握整体,进行有层次性的探究,帮助学生形成系统的知识结构,提升学生的能力素养.基于数学推理能力设计问题链,能够加深学生对数学本质的理解,促使学生深度学习,提升数学思维能力和认知水平.本文以“二次函数”的章节复习为例,阐述基于数学推理能力的问题链的设计与思考.     

用空间向量解立体几何题

用传统的综合推理法解立体几何问题往往需要较强的空间想象力，在解决角度、距离问题时技巧性较强，一旦思路受阻就只能放弃．新课程增加的空间向量利用代数的方法，为解决这些问题提供了通用方法．其显著优点是减弱了推理论证的成份，用计算来代替论证，其缺点是计算量加大．如果在解决问题的过程中推理论证与向量运算综合运用，则不失为一种好办法!     

中学生几何推理能力的培养研究

中学生的几何思维水平和推理能力存在着一定的缺陷,主要体现在:几何语言的掌握和使用不够规范、逻辑推理过程不够严谨等方面.这些都影响着学生几何推理能力的发展.为了促进中学生几何推理能力的发展和几何思维水平的提升,在结合相关的教学实例的基础上,针对性地提出了3种策略.     

用几何性质探究圆锥曲线中的存在性问题

笔者以若干典型例题为依托.用圆锥曲线的几何性质探究圆锥曲线中的存在性问题,深入研究“伴随圆”等特殊的几何性质,并推理论证,得到一个可以推广使用的更一般的结论.     

平面几何定理在解析几何中的应用

解析几何主要是通过平面直角坐标系,建立点与实数对之间的一一对应关系,运用代数方法来研究几何问题.在常规的教学过程中,师生往往过于关注代数推理过程,而忽视了平面几何性质在解决解析几何问题中的作用.在解析几何中有许多问题,比如求参数的取值范围,求圆锥曲线的离心率和     

几何概率模型求解的几种典型方法

几何概型是新教材必修3《概率》一章中新增加的内容．几何概率模型即每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度（面积或体积）成比例．对于一个具体的问题能否用几何概率模型公式计算其概率,关键是能否将问题几何化,从建立的几何模型入手,来解决概率问题．此类问题由于综合性强、灵活性大,解题时感到无从下手．本文列举几例谈解决此类问题的典型方法．     

质点法在SGARP中的新实现

可持续发展的几何自动推理平台(SGARP)支持用户发展多种多样基于规则的机器自动推理或人机交互推理方法,但缺乏处理符号计算的模块,其解题能力仍有待加强.质点法是最近发展的继面积法之后又一个能对可构造型几何命题生成可读机器证明的具有完全性的算法.基于一种在SGARP中快捷实现符号计算功能的方法,对质点法机器证明算法进行了新的实现.新添加的质点法模块使得用户能更便捷地验证更多的几何定理,从而使SGARP能更好地满足用户学习与发展几何机器推理的需求.     

浅谈几何解题中的面积法

面积法,即利用图形的面积知识,求解或证明一类几何问题,有它独到之处.它具有直观性和推理的代数简洁性,本文试图在这方面作些探索. 为行文简洁,本文将△ABC面积记为S△ABC,余类推. 定理l:s△ABC=1/2bcsinA     

合理联想,走出定式,追求自然——一道九上期末试题的分析及教学思考

一、试题立意到九年级上学期期末,学生已经学完了初中数学"几何与图形"板块中所有直线形的相关知识,积累了较多的几何计算、推理的方法.在本学年上学期期末,我们根据学生的学习情况命制了这样一道试题:如图,四边形ABCD是平行四边形,△ABE是等边三角形,连接DE.CF⊥DE,垂足为点F.     

基于S-R和分解定理的几何非线性问题的数值计算分析

为了探究几何非线性问题的数值求解方法,采用理论推导、MATLAB编程计算、有限元模拟相结合的方法,基于S-R和分解定理及更新拖带坐标描述法,运用插值型无单元Galerkin方法对几何非线性问题的增量变分方程进行了推导,并通过四点Gauss积分法和不动点迭代法对其进行求解.最后以平面悬臂梁的大变形问题为例进行求解计算,发现与ANSYS的计算结果拟合相似度很高,说明了所采用的几何非线性力学理论及数值计算方法的正确性和合理性,为求解几何非线性问题提供了一种新的依据.     

数形结合快速解答填空题

<正>解析几何的主要内容是把几何问题代数化,用代数的运算来解决几何问题,但如果一味地用代数的运算来代替几何推理,不仅需要我们具备很好的运算能力,而且计算时间较长.填空题的题型往往短小精悍,体现灵活性,     

依托面积为载体的几个不等式的直观证明及思考

依托面积为载体,在给出Young不等式的几何直观证明的基础上,继续讨论几何直观在几个相关不等式证明中的运用.探讨了数学教学中如何发挥几何直观的作用.     

基于直观想象的解析几何“几何条件代数化”策略探析

解决解析几何问题的关键是几何条件代数化.代数化的过程需要从数形结合的角度思考,特别是要先用几何的眼光观察,分析几何图形的性质,并结合图形及要素的代数表达进行策略上的选择,再进行代数化表达,通过代数推理与运算得到代数结论,解决解析几何问题.     

初中几何证明教学要注重“三个关注”

几何学拥有悠久的历史,在数学课程中具有不可替代的作用.[1]在经历过小学阶段的实验几何学习后,学生在初中阶段开始进入推理几何的学习.不同于实验几何以归纳实验发现空间的本质,推理几何重在以逻辑推理探索未知.[2]推理几何以几何证明为主要学习方式,对于学生的逻辑推理、直观想象等能力的发展都十分重要.[3-4]但学生学习几何...     

用数量关系证几何题一例

有些几何证题,只进行几何推理难以证得结论.需通过已知(或发掘)几何元素的数量关系,借助数量关系的运算寻找解题途径,常能取得良好的解题效果.     

基于共形几何代数的几何分解及程序实现

本文主要讨论了利用共形几何代数来进行几何定理中的几何构型进行几何分解的算法以及它的程序实现问题.利用这个算法可以给出几何量之间的定量依赖关系.所实现的程序能够给出一些较为复杂的几何命题的自动分解的结果.     

动态几何问题的解题探究

初中数学中动态几何问题是难点,不少学生面对动态几何问题,常常不知如何入手.为了帮助学生掌握动态几何问题的解题方法,教师根据动态几何问题的特点,对其解题方式进行归纳总结,结合典型例题,将解题方法展现出来,引导学生把握解题细节,能够做到学以致用、举一反三.