查看原文
其他

复习解题的纵横捭阖

谈志国 数学大思维 2022-07-17

生长语录

新课结束,相当于兵马就绪粮草已备。复习开始,就是调兵遣将纵横捭阖,运筹帷幄决胜千里!

   啥也别说,上题!

例.已知:如图,∠BAD=∠BCD=90°,BC=CD,试求AB、AC、AD的数量关系。

 同学,看完题有什么想法?  

1.由等腰直角ΔBCD你想到了什么?

当然是一转成双中的双等腰模型啦。。。

AB、AC、AD比较分散难以联系该怎么办?

当然是用三大变换构造辅助线把条件进行集中啦。。。

于是,悄悄地,旋转又来了……(把ΔABC或ΔADC旋转90度)

显然,三条线AB、AC、AD已被集中到一个等腰直角三角形中,AB+AD=DE+AD=√2 AC或AB+AD=AB+BE=√2 AC。

把上面两图合起来看下,是不是很眼熟?

它脱掉了马甲,你别不认识了!

它还可以这样构造记得吗?(作双垂)

如下图:AM=AN=(AB+AD)/2=√2/2 AC得AB+AD=√2 AC。

参考阅读:相似变换之一转成双

2.在原有的图形之外你还看到了什么?

你一定发现了,这里藏着一个圆。。。由BC=CD知∠BAC=∠CAD=45°……(有没有想到一线三直角?)

3.让它动起来,你还能想到什么?


当点A旋转到BD另一侧,会怎样?

如何探求AB、AC、AD的关系?

这是孪生问题,当然是以静制动以不变应万变啦。。。

相关参考:孪生问题之以静制动

4.要是∠BCD不等于90°呢,换另外一个特殊角度看看!

当∠BCD=60°(∠BAD=120°)时,AB、AC、AD的关系会怎样?

异侧型


同侧型


这个嘛,只是改变特殊数值条件,总体框架没变,也算是孪生问题吧!

那就不用浪费子弹了,一石数鸟拿下。

把ΔACD绕点C旋转60度:

如上图,AB+AD=AB+BE=AE=AC或AB-AD=AB-BE=AE=AC。


再来,当∠BCD=120°(∠BAD=60°)时,AB、AC、AD的关系会怎样?

旋转以后AB、AC、AD转化到ΔACE中,仍然是AB+AD=AE。由∠ACE=120°,等腰三角形中,顶角是定值,其形状一定,则其各边之比也是定值。

怎么求这个定值呢?

取出几何计算的三件常规武器之一:三角函数即可轻取。

由AE=2AH=√3 AC得AB+AD=√3 AC。

5.我们再把条件尽可能弱化,弱化到最一般的情况,若∠BCD=α,AB、AC、AD的关系会怎样?

已知:如图,∠BAD=α(若没共圆条件,则另加条件:∠BCD+∠BAD=180°),BC=CD,试求AB、AC、AD的数量关系。

异侧型


同侧型


如下图,同样的方法达到同样的效果,AB、AC、AD转化到ΔACE中,由此发现,其本质是已知等腰三角形的顶角,求其底边和腰的关系(即AE和AC)。水来土掩兵来将挡,于是调来三角函数做断后大将军,AH=AC·sin(α/2),所以AB+AD=AE=2AH=2AC·sin(α/2)。

至于同侧型的结论,相信到这里你猜也猜得到:AB-AD=2AC·sin(α/2)。

把前面几个特殊值代入α,完美统一于此关系式。这就是用方法背后的方法找到结论背后的结论!

子曰:“赐也!女以予为多学而识之者与?”

对曰:“然,非与?”

曰:“非也。予一以贯之。”

孔子:“赐啊!你以为我是学习很多东西然后把它们都记住的吗?”

子贡:“是啊,难道不是这样吗?”

孔子:“不是滴。我是用一个根本的东西把它们贯彻始终滴。”

多不如一,繁不如简,学习要寻求结论背后的结论,方法背后的方法。

6.对于下面的问题你有什么想法?

已知:如图,∠ACB=90°,AC=BC,D是BC上的一点,将CD绕C点逆时值旋转45°后直线CE与AB交于点E,试求AD、BE、DE的数量关系。

如果你能迅速判断本题与前题的相通之处,说明你已经掌握了旋转构造的基本方法。

如果你还能把它进行拓展变化,说明你已经掌握了方法背后的方法。

如下拓展:(1)D在BA的延长线上

(2)D在AB的延长线上。


(3)当∠ACB=60°,CD旋转30°,AD、BE、DE有何数量关系?

(4)当∠ACB=α,CD旋转α/2,AD、BE、DE有何数量关系?

纵:深入本质;横:拓展联系;捭:发散变化;阖:整合归一。


【扫描二维码,关注《生长数学》】

【扫描二维码,加作者微信】

喜欢请点赞   有用请分享

更多精彩,点击下方“阅读原文”查看






您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存