摘要:本文暂推出四种解法。前两种解法较繁琐,解法四较简捷,目前全网没这种解法。
这道题不轻松,据说是八年级的题。
八年级同学敢挑战一下吗?九年级同学也可以试一试。
本文暂推出四种解法。前两种解法较繁琐,解法四较简捷,目前全网没这种解法。
讲解一贯详细透彻,力求篇篇经典,请持续关注。
如附图,△ABC中,∠ABC=15°,∠ACB=37.5°,点D是边BC上一点,且∠BAD=52.5°,△ACD的面积为,求△ABD的面积(要求至少4种解法,八年级最好仅用一次全等,九年级禁用全等)。
凡是三角形题,通常辅助线构造等腰三角形。因为等腰三角形性质很丰富。
如下图,以点A为圆心、以AB长为半径画弧交BC的延长线于点E,则△ABE为底角15°的等腰三角形。∠ACB=37.5°,∠AEC=15°,由外角知∠CAE=22.5°。
以点A为圆心、以AD长为半径画弧,以点E为圆心、以BD长为半径画弧,两弧交于点F,则△AEF≌△ABD(SSS),则EF=BD,∠EAF=∠BAD=52.5°,∠AEF=∠ABD=15°。
所以∠CAF=∠CAE+∠EAF=22.5°+52.5°=75°,∠CEF=∠AEC+∠AEF=15°+15°=30°。
由已知,∠CAD=75°,而已求得∠CAF=75°,故∠CAF=∠CAD。
在△CAF和△CAD中,AF=AD,∠CAF=∠CAD,CA=CA,故△CAF≌△CAD(SAS),则∠ACF=∠ACB=37.5°,CF=CD。
∠FCD是△CEF的一个外角,∠FCD=37.5°×2=75°,∠CEF=30°,故∠CFE=45°。
这时已把BD弄到了EF处、CD弄到了CF处,而且△CEF中有∠CEF=30°、∠CFE=45°两个好角。
过点C作CG⊥EF于点G,则△CGF为等腰Rt△,△CGE为含30°角的Rt△。
设CG=FG=t,则CF=t;CE=2t(30°对的直角边等于斜边的一半),由勾股定理EG=t。
故EF=EG+FG=t,则EF:CF=[t]:(t)=。
故S△ABD:S△ACD=。则S△ABD=×=×××=。
您是否感觉解法一很麻烦?貌似有两次全等的嫌疑。
解法二也是作图构造全等。或说是将△ADC旋转了105°。
以点B为顶点、以BA为一边作∠ABD'=∠ABD=15°交CA的延长线于点D',则∠CBD'=30°。
以点A为圆心、以AC长为半径画弧交BD于点C',则△ACC'为底角37.5°的等腰三角形。
由外角知∠BAD'=∠ACB+∠ABC=∠37.5°+15°=52.5°=∠BAD。
由△BD'A内角和知∠BD'A=180°-∠ABD'-∠BAD'=112.5°。
易证得△BAD'≌△BAD(∠ABD'=∠ABD,BA=BA,∠BAD'=∠BAD,ASA),故AD'=AD。
由外角知∠C'AB=∠ACC'-∠ABC=∠37.5°-15°=22.5°,故∠D'AC'=∠BAD'+∠C'AB=52.5°+22.5°=75°。
而由已知得∠DAC=75°,故∠D'AC'=∠DAC。
由外角知∠ADC=∠BAD+∠ABC=∠52.5°+15°=67.5°。
连接D'C',易证得△AD'C'≌△ADC(AC'=AC,∠D'AC'=∠DAC,AD'=AD,SAS),
故∠AD'C'=∠ADC=67.5°。则∠BD'C'=∠BD'A-∠AD'C'=112.5°-67.5°=45°。
往下就跟解法一很类似了。
以上两种解法,全属于懒婆娘的裹脚布又长又臭!
下面的解法三,还值得一看。
以点C为顶点、以CA为一边作∠ACE=∠ACB=37.5°交DA的延长线于点E。
由补角定义知∠BAE=180°-∠BAD=180°-52.5°=127.5°,
由已知得∠DAC=180°-∠ABC-∠ACB-∠BAD=75°,
由外角知∠AEC=∠DAC-∠ACE=75°-37.5°=37.5°=∠ACE,故AE=AC,
由三角形内角和知∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=127.5°=∠BAE,
在△BAE和△BAC中,AE=AC,∠BAE=∠BAC,BA=BA,故△BAE≌△BAC(SAS),
则BE=BC,∠ABE=∠ABC=15°,所以∠DBE=30°且∠AEB=∠ACB=37.5°=∠AEC,即ED平分∠BEC,故BE:EC=BD:CD(三角形内角平分线性质,超纲),
△ABD:S△ACD=BD:CD=BE:EC=BC:EC,还需要辅助线转化。过点E作EF⊥DC于点F,在Rt△BEF中,∠EBF=30°,若设EF=t,则BE=2t=BC,BF=t,FC=t,
==。根式,注意技巧,不要硬算。
解法三也不算简便,且用到了超纲知识点。
下面的解法四,适合九年级同学。目前全网没这个解法。
题中出现了15°角,如下图,以含30°角的Rt△为基准,易求得含15°角的Rt△的斜边是最短直角边的倍。
由三角形内角和知∠DAC=180°-∠ABC-∠ACB-∠BAD=75°,
过点D作DE⊥AC于点E,则∠ADE=15°,
以点D为圆心、以DA长为半径画弧交AC于点F,则△AFD为底角75°的等腰三角形,AD=DF,又DE⊥AF,故AF=EF,
由三角形外角知∠FDC=∠AFD-∠C=75°-37.5°=37.5°=∠C,故DF=CF,
设AF=EF=t,则DF=CF=t,故AC=t,
过点D作DG∥AB交AC于点G,则同位角∠GDC=∠B=15°,内错角∠ADG=∠BAD=52.5°,
而外角∠AGD=∠GDC+∠C=52.5°,故∠ADG=∠AGD,则AG=AD=t,∴CG=AC-AG=2t,
∵DG∥AB,∴=,
故SABD===。解法四辅助线简便,思路明快,主要用到含15°角的Rt△的性质、等腰三角形性质、平行线分线段成比例。
解法四目前全网没人提供。
平时做题,建议锻炼自己思路开阔,尽量多探究不同解法。
这正如口袋里的钱,积累越多、装得越多,用的时候才方便。
其实,考来考去,本质是题目改编。
所以,不建议做太多的题,以掌握透彻为目标。
作者简介
中共党员,高中教务主任,常年兼任高中数学、物理、化学等科目。中考数学命题组成员。
专注教育领域,持续发布中考、高考压轴大题的多角度原创详细权威解析,力求篇篇经典。从不照搬答案。
发文涉及科目主要有中高考数学、物理,偶尔也有英语、化学、作文。
到了高中,俺依然是您的良师益友。
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来源:天磊教育