分析綜合法

分析綜合法

提要

分析法就是執果索因的解題方法,即首先抓住問題的結論,追索結論成立的條件,該條件找到後,在追索該條件成立的另一個條件,這樣一直追索下去,直到最後出現顯然成立的條件;綜合法是一種由因索果的解題方法,從順序上看其與分析法恰好相反,是從已知到未知(即從題設到結論)的推理方。解題時,分析法和綜合法是交替使用的。

知識全解

一.分析法的概念

解數學問題,若從命題的結論出發,根據已知的定義、公理和定理逐步尋找這個結論成立的條件,直至這個結論成立的條件就是已知條件,這種方法叫作分析法。它的思維形式是逆向推理。

對問題的分析過程不能代替解答過程的書寫,通常是“倒退著分析”,書寫解題過程時則需反過來“順著書寫”。

二.綜合法的概念

解數學問題,若從已知條件出發,運用已學過的公理、定義和定理逐步推理,直到推出結論為止,這種方法叫作綜合法。

用綜合法進行推理時,語氣是肯定的,且每一步推理都必須是正確的。書寫時應先寫原因後寫結論,一般都用“因為……,所以……”來表述推理。在敘述過程中,當前面一步陳述的結論,同時是後面一步陳述的條件時,常把後一步推理的條件省略不寫。

三.分析綜合法的概念

對於比較複雜的數學問題,利用分析法和綜合法很難解決問題,常常將分析法和綜合法結合起來使用。一方面從已知條件入手,看能推出什麼結論;另一方面從結論著眼,想需要找到什麼條件,從而找到解題途徑。這種方法稱為分析綜合法。

尋求解題要因題而異,有時用分析法,有時用綜合法;有時用分析法分析思路,用綜合法書寫表達;有時分析法,綜合法同時並用,一邊分析,一邊綜合或交替使用。

四.分析法,綜合法的解題策略

應用分析法證明數學問題,尤其是證明幾何問題時,語言是假定的;若要證明A成立則先證明B成立,若要證明B成立,則先證明C成立……

應用綜臺法時,語氣是肯定的,且每一步的推理都必須是正確的。解題時,分析是為了綜合,綜合又必須根據分析。因而有的題目往往同時應用兩種方法:一邊分析,一邊綜合,有時甚至交替運用。

學法指導

型別1 分析法

如圖所示

分析綜合法

在邊長為6的正方形ABCD中,E是邊CD的中點,將△ADE沿AE對摺至△AFE,延長交BC於點G,連線AG。

(1)求證:△ABG≌△AFG;

(2)求BG的長.

【解析】(1)要證△ABG≌△AFG,由正方形的性質可知∠B=∠D=90度,AD=AB。又由摺疊的性質可知AD=AF,∠AFE=∠D =90度,進而∠AFG=∠B,AB=AF,結合公共邊AG=AG,利用“HL”即可證明Rt△ABG≌Rt△AFG

(2) 欲求BG,由(1)可知BG=FG。故可設BG=FG=x,則GC=6-x,由點E為CD中點及摺疊性質,可知CE=EF=DE=3,EG=x+3,則在Rt△CGE中,根據勾股定理可列出關於x的一元一次方程,解之即得答案。

【點評】用分析法解題目的性強,思維過程比較自然,容易找到解題思路。解題時,往往用分析法找解題途徑,用綜合法表達解題過程,書寫時只需將分析思路反敘述即可。

型別2 綜合法

例2 如圖所示

分析綜合法

四邊形ABCD是⊙O的內接四邊形,BC的延長線與AD的延長線交於點E,且DC=DE。

(1)求證:∠A=∠AEB

(2)連線OE,交CD於點F,OE⊥CD。求證:△ABE是等邊三角形。

【證明】(1)∵四邊形ABCD是⊙O的內接四邊形,∴∠A+∠BCD=180度

∵∠DCE+∠BCD=180度,∴∠A=∠DCE

∵DC=DE,∴∠DCE=∠AEB

∴∠A=∠AEB

(2)∵∠A=∠AEB,∴△ABE是等腰三角形

∵OE⊥CD,∴CF=DF

∴OE是CD的垂直平分線

∴ED=EC

又∵DC=DE,∴DC=DE=EC

∴△DCE是等邊三角形

∴∠AEB=60度

∴△AEB是等邊三角形

【點評】本題就是利用綜合法證明的,運用綜合法解題的關鍵是由已知條件得出結論成立的條件。要充分挖掘幾何圖形的性質。

型別3 分析綜合法

例3 已知:如圖所示

分析綜合法

在矩形ABCD中,E是CD的中點,BE⊥AC交AC於F,過F作FG‖AB於G。求證:

分析綜合法

證明:∵四邊形ABCD是矩形

∴AD=BC,∠D=∠BCE=90度

∵DE=CE

∴△ADE≌△BCE ∴AE=BE

∵FG‖AB,

分析綜合法

∴AG=BF

∵∠ABC=∠BFC=90度,∴∠ABF=∠BCF

∴△BCF∽△ABF

分析綜合法

再按分析法進行分析。因此使用分析綜合法可先從分析法入手,當思路受阻時,再運用綜合法進行推理,再結合分析法分析,兩種方法交替使用。當由已知條件推出的結論與要證的結論所需的條件相吻合時,解題途徑就暢通了。

連結中考

考點1 用分析綜合法計算

例1 我國漢代數學家趙爽為了證明勾股定理,創制了一副“弦圖”,後人稱其為“趙爽弦圖”,下圖由弦圖變化得到,它是由8個全等的直角三角形拼接而成的。記圖中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面積分別為S1,S2,S3。若正方形EFGH的邊長為2,則S1+S2+S3=___

分析綜合法

【解析】如圖所示,因為8個直角三角形全等,四邊形ABCD,EFGH,MNKT是正方形,所以CG=KG,CF=DG=KF。所以

分析綜合法

考點2 用分析綜合法進行推理論證

例2 如圖所示,⊙O是△ABC的外接圓,P是⊙O外一點,AM是⊙O的直徑,∠PAC=∠ABC

(1)求證:PA是⊙O的且線

(2)連線PB與AC交於點D,與⊙O交於點E,F為BC上的一點,若M為弧BC的中點,且

∠DCF=∠P,求證:

分析綜合法

分析綜合法

【解析】如下圖所示

分析綜合法

連線CM,根據圓周角定理得出∠PAC=∠ABC,∠M=∠ABC,由∠M+∠MAC=90度,得出∠PAC+∠MAC=90度,即∠MAP=90度,問題得證。

連線AE,如上圖所示。根據垂徑定理知AM⊥BC,進而AP‖BC,所以△ADP∽△CDB,

分析綜合法

證明:(1)連線CM

∵∠PAC=∠ABC,∠M=∠ABC

∴∠PAC=∠M

∵AM是直徑

∴∠ACM=90度

∴△ACM中,∠M+∠MAC=90度

∴∠PAC+∠MAC=90度,即∠MAP=90度

∴MA⊥AP

∴PA是⊙O的切線

(2)連線AE

∵M是弧BC中點,AM為⊙O的直徑

∴AM⊥BC

∵AM⊥AP

∴AP‖BC

∴△ADP∽△CDB

分析綜合法

∵AP‖BC

∴∠P=∠CBD

∵∠CBD=∠CAE

∴∠P=∠CAE

∵∠P=∠DCF

∴∠DCF=∠CAE

∵∠ADE=∠CDF

∴△ADE∽△CDF

分析綜合法

【點評】本題綜合考查了圓周角定理,切線的判定,垂徑定理,三角形相似的判定和性質,新增恰當的輔助線是關鍵。