一首初中几何竞赛题的两种解法

B站影视 欧美电影 2025-10-08 20:38 2

摘要:坦白说,挺惭愧的,本人作为一名多年前的大学毕业生,也费了不少劲,才解出来。如果一个初中生能在20分钟以内解出来的话, 我觉得以后大概率是985的苗子。

这几天看到这样一道几何题,我觉得很有意思,难度真的是不小。

题目如下:

原题

坦白说,挺惭愧的,本人作为一名多年前的大学毕业生,也费了不少劲,才解出来。如果一个初中生能在20分钟以内解出来的话, 我觉得以后大概率是985的苗子。

下面分享我的解题思路和步骤。

如图一作辅助线。

① 延长AD至E,使得AE=AB. 连接EB, EC. 因为∠BAD=60°,所以∆ABE为正三角形

② 作BF//AD, 使得BF=AD. 连接FD, FC. 四边形ABFD为平行四边形。即:AB=DF=DC

图一

观察∆BFC.

∠CBF=180°-60°-40°=80°.∠CFB= 60°+40°/2= 80°. (因为DF=DC, ∠DFC= ∠DCF= 40°/2).

: ∆BFC为等腰三角形,即BC=FC.

EB=FD(因为FD=AB, 而∆ABE为正三角形)∠EBC=∠DFC=20°.BC=FC

因为∆DFC为等腰三角形,故∆EBC同样为等腰三角形,即EB=EC. ∠EBC=∠ECB=20°. 而∠ECB=∠FCB=20°.这意味着点E落在CF上,即F、E、C三点共线. 调整一下,如图二。

图二

观察∆EDC和∆AEC.

因为EC=EB=AB=CD=AE, 所以∠DEC=∠EDC=80°.

∠EAB=∠ECA=(180°-80°)/2=50°.

于是∠BCA=∠ECA-∠ECD=50°-20°=30°.

小结1:

这题的挑战在于两个:

辅助线比较多。本人的解法中用到了多达6条辅助线。很多人光看辅助线就已经晕掉了,要理清这些辅助线的关系和作用,需要很清晰的逻辑思维能力。尺规作图的误差。在本题中点E的位置是比较特殊的。在解题过程中,是需要论证才能知道点E实际上是落在CF上面,但尺规作图的误差容易误导解题者的思路。

延长AD至点F, 使得AF=AB. 连接FB, FC. ∆ABF为正三角形

然后过点A向右作AE//DC, 使得AE=DC. 则四边形AECD为平行四边形。连接EA,EB,EF, EC.

① 观察∆ABE与∆FBC:

AB=FB∠ABE=∠FBC=20°BE=BC

故:∆ABE≌∆FBC (SAS).

所以:FC=FB=AB=AE.

② 观察梯形ECFA.

∠FCB=∠FBC=20°. 即BF//FC.

故: ∠CFE = 180°-80°-20°-50°=30°.

故: ∠EAF = ∠CFA=80°. 并且EC//AF. 即梯形ECFA为等腰梯形。

∠ACF=∠FEA=50°。

来源:饮弄水月

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