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
③ 观察∆BFC.
∠CBF=180°-60°-40°=80°.∠CFB= 60°+40°/2= 80°. (因为DF=DC, ∠DFC= ∠DCF= 40°/2).故: ∆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
⑥ 观察∆EDC和∆AEC.
因为EC=EB=AB=CD=AE, 所以∠DEC=∠EDC=80°.
故∠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