几何画板解析2017年广东省乐山市倒二(几何背景)
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(2017·广东乐山)在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,对角线AC平分∠BAD.
(1)如图1,若∠DAB=120°,且∠B=90°,试探究边AD、AB与对角线AC的数量关系并说明理由.
(2)如图2,若将(1)中的条件“∠B=90°”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.
(3)如图3,若∠DAB=90°,探究边AD、AB与对角线AC的数量关系并说明理由.
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【图文解析】
(1)简析:(最快解法,其他解法下面分析)
根据“直角三角形中,30°角所对的直角边是斜边的一半”得到AB=AC,AD=AC,所以AC=AD+AB.
(2)法一:“补形”——补成与第(1)问相类似的图形,如下图示,
根据(1)的结论,可得:AE+AF=AC,同时可通过角平分线的性质和全等的性质,得CE=CF,AE=AF.
进一步地,(如下图示)
可证得△DCE≌△BCF,所以DE=BF.
综合上述的“AE=AF”、“DE=BF”和“AE+AF=AC”可得到:
AD+AB=(AE-DE)+(AF+BF)
=AE+AF=AC.
法二:由“600”联想想到构造等边三角形.如下图示,
得到△ACD≌△ECB,所以AD=BE,因此AB+AD=AB+BE=AE=
AC….
或
(3)本小题解法多种,类似(2)分析,下面仅提供两种解法.
法一:“补形”——补成与第(1)问相类似的图形,如下图示,
可得到AE=AF=AC/根号2.
如下图示,又可得到:
根据两三角形全等,可得DE=BF,所以AB+AD=(AF+BF)+(AE-DE) = AE+AF= … = AC×根号2. 即AB+AD=根号2× AC.
法二:由“450”想到构造等腰直角三角形.如下图示,
【反思】本题的题干中主要条件或结论涉及到相关的“450、600、900”的角,此类问题的解决往往有多种方法(如对称、旋转、构造特殊图形),其中构造特殊图形(如等边三角形)是最常见的作法。
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