今天和大家分享兩道初中數學幾何題。我將這兩道題放在一塊,是因為它們是一類題型。
在含等腰三角形的圖形中,如果普通的方法難以求出結果,通常就需要考慮旋轉。這兩道題都是通過旋轉,構造出直角三角形。但它們又有所不同,一道是通過構造出直角,得出直角三角形;另一道卻是構造出符合直角三角形三邊關係,得出直出三角形。學習這兩道題,對於旋轉構造直角會有更全面深入的理解。題1
如圖,AB=AC,∠BAC=120°,∠BDA=60°,BD=5,CD=7,求AD。
出現等腰三角形的幾何難題,通常需要將等腰三角形的一邊所帶的三角形旋轉,使這一邊與另一邊重合,然後構造出新的三角形進行求解。
在本題中,可以將AB所帶的△ABD旋轉,使AB與AC重合;也可以將AC所帶的△ACD旋轉,使AC與AB重合,解題思路是一致的。
在這裡採用前者,也就是將AB所帶的△ABD旋轉,使AB與AC重合,進行講解。
作圖方法:將△ABD繞A點旋轉,使AB與AC重合,得到△AEC,連接DE,過A點作DE的垂線,交DE於F。
因為旋轉,EC=BD=5,AD=AE,∠DAE=∠BAC=120°,∠ADB=∠AEC=60°。
可得∠ADE=∠AED=30°,∠DEC=∠AED+∠AEC=90°.
在直角△DEC中,EC=5,DC=7,運用勾股定理,可求得DE=2√6。
由三線合一,F是DE的中點,DF=√6。
在△ADF中,運用三角函數,可求AE=2√2。
本題中,通過旋轉,因為特殊的角,恰好可以構造出一個直角,從而應用勾股定理進行求解。
題2
如圖,等腰直角△ABC,AC=BC,點O在△ABC內,AO=11,BO=7,CO=6,求∠BOC。
運用相同的方法,我們可以旋轉AB邊所帶的△ABO,使AB與BC重合;也可以旋轉BC邊所帶的△BOC,使BC與AB重合。
這裡採用旋轉AB邊所帶的△ABO,使AB與BC重合進行講解。
作圖方法:將△ABO繞B點旋轉,使AB與BC重合,得△BDC,連接DO。
因為旋轉,BO=DO=6,DC=AO=11,∠OBD=∠ABC=90°。
易知△DBO是個等腰直角三角形,DO=6√2。
在△DOC中有,DO的平方+CO的平方=DC的平方,所以△DOC是個直角三角形,∠DOC=90°
∠BOC=∠DOC+∠DOB=135°
另外,本題更深一步,可以求出BC的長度。
我們知道,邊角邊可以確定唯一的三角形,所以BC的長度是確定的。高中會學餘弦定理,直接求出。
在初中階段,可通過構造直角三角形,運用勾股定理求出。
作圖方法:過C點作BO的垂線,交BO的延長線於E,運用三角函數,求出OE,EC,然後運用勾股定理,求出BC。
因為本題計算中,根號下面會有根號,不符合初中計算水平,在這裡不進行求解,有興趣的朋友可嘗試一下。
今天的分享就到這裡,通過兩道例題的講解,我希望大家,遇到含等腰三角形的難題,常規方法解不出來時,要嘗試通過旋轉的方法來解決問題。
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