师:亲爱的同学们,大家好!欢迎来到数学课堂。请拿出作业纸和作图工具,你们准备好了吗?这节课我们继续学习 4.3 第二课时。回顾上节课内容,谁能说出线段长短比较有哪些方法?
生:有目测法、度量法和叠合法。
师:非常好。用叠合法比较两条线段长短时,使两条线段的一个端点重合,另一个端点落在同一条直线上的同一侧。当另一个端点重合时,这两条线段相等;当这个端点落在其中一条线段内部时,这条线段较长;当落在延长线上时,另一条线段较长。那什么是线段的中点呢?
生:线段上一点,把这条线段分成两条相等线段的点,叫做线段的中点,也叫线段的二等分点。
师:没错。如图,因为点 c 是线段 AB 的中点,所以 AC 等于 BC 等于 AB 的一半,AB 等于 AC 和 BC 的 2 倍。下面看几个问题。第一个问题,如图,点 d 是线段 AB 的中点,c 是线段 ad 的中点,若 AB 等于 8 厘米,求线段 CD 的长度。我们来分析一下,这道题有两个重要条件。一是点 d 是线段 AB 的中点,由此能得到线段 AB、ad、DB 之间的数量关系,且已知 AB 等于 8 厘米,就能求出 ad 或 DB 的长度。二是点 c 是线段 ad 的中点,知道 ad 的长度,就能把 CD 转化成 ad 的一半。所以解题过程如下:
因为 AB 等于 8 厘米,点 d 是线段 AB 的中点,所以 ad 等于$\frac{1}{2}$AB,即$\frac{1}{2}$×8 = 4 厘米。又因为点 c 是线段 ad 的中点,所以 CD 等于$\frac{1}{2}$ad,即$\frac{1}{2}$×4 = 2 厘米,也就是 CD 的长度是 2 厘米。也可以这样分析,CD 等于$\frac{1}{2}$ad,也就等于$\frac{1}{4}$AB,即$\frac{1}{4}$×8 = 2 厘米。大家学会了吗?
再看第二个问题,如图,已知点 c 在线段 AB 上,AB 等于 10,BC 等于 4,点 d 是线段 AB 的中点。所求的问题是 CD。大家思考一下,求线段 CD 需要哪些线段来完成?对于复杂数学问题,我们要问自己已知什么条件,利用这些条件能得到哪些结论,所求的线段又需要哪些条件。下面一起分析,已知 AB 等于 10,d 为 AB 中点,这样就能求出 BD 和 ad 的长度,都是 AB 的一半,即 5。又已知 BC 等于 4,观察图形会发现,DC 的长度可以表示成 DB 减去 BC,也就是 5 - 4 = 1,这是第一种方法。我再重复一遍,利用 AB 等于 10 的条件求出 AB 的一半,也就是 DB 的长度,然后用 DB 和 BC 的差解决问题。
还有别的方法吗?已知 AB 等于 10,BC 等于 4,观察图形可知 AC 的长度是 AB 与 BC 的差,即 AC 等于 6。那 CD 如何用 AC 来表示呢?CD 可以表示成 AC 减 ad,而利用 AB 等于 10,d 为 AB 中点的条件可知 ad 等于 5,所以 CD 等于 AC - ad = 6 - 5 = 1,这是第二种方法。我们把所求的线段转化成已知线段,从而解决问题。大家学会了吗?最后 CD 的长度等于 1。
下面看第三个问题,已知 A、B、C 三点在一条直线上,AB 等于 3,BC 等于 1,求线段 AC 的长度。同学们观察一下,这个问题和前面两个有什么区别?
生:前面两个问题有图,这个没给图。
师:非常好。那没给图怎么办?显然要根据条件先画图。题目说 ABC 三点在一条直线上,AB 等于 3 倍的 BC。我们可以先画出点 A 和点 B,再画点 C。点 C 应该在直线 AB 上,若先画 AB 的长度,BC 的长度就是 AB 长度的$\frac{1}{3}$;若先画 BC 的长度,AB 的长度就是 BC 长度的 3 倍。那点 C 在哪儿呢?
生:C 点可以在 B 点左侧。
师:没错,还有其他位置吗?
生:C 点也可以在 B 点右侧。
师:对。我们可以分别画出两个图形,解答时分别说明。也可以在一条直线上画出点 A 与点 B 的距离,把点 C 的两种位置关系分别用 C1、C2 来表示,解答时分类讨论。当点 C 在线段 AB 上时,AC 等于 AB - BC = 3 - 1 = 2;当点 C 在线段 AB 延长线上时,AC 等于 AB + BC = 3 + 1 = 4。所以 AC 的长度是 2 或者 4。这种方法叫做分类讨论。大家明白了吗?
再看这道例题,已知线段 AB 等于 4,延长 AB 至点 C,使 AC 等于 11,点 d 是 AB 的中点,e 是 AC 的中点,求 DE 的长。如图,因为 AB 等于 4,点 d 是 AB 的中点,所以 ad 等于 2。又因为 AC 等于 11,点 e 为 AC 的中点,所以 AE 等于 5.5。故 DE 等于 AE - ad = 5.5 - 2 = 3.5。同学们也可以思考其他方法来解答。
