中考几何压轴 51 辅助线法则 只知角证等边/求角度,构造等腰是法门
这一系列,不限专题,解析系列经典几何题,提高几何分析解决问题能力。
题58. 《只知角构造等腰证等边》
如图,三角形ABC中,∠A=42°,∠B=84°,∠C=54°;由此BC至D,CD=AB,连接AD,求∠D=?
〖一般性提点〗
这又是一道难题,但同样突出了基本指导思想和方法的重要性。
[1]. 只知角,证等边,构造等腰(等边)三角形。
这一条基础辅助线法则,在此题中展现得淋漓尽致。
[2]. 角度/线段分析始终是不二法门。
[3]. 圆半径定理
如图,若∠ADE=30°,E是BD边动点,则AE等于△ADE外接圆之半径。作等边三角形△AEF,则DF=AE。
其逆定理也成立:等边△AEF,若AE=DF,则∠ADE=30°。
〖题目分析〗
题设大多是角度信息,也有AB=CD。无论是证明边相等,还是计算某未知角度,此类题型,基本手段是构造等腰(等边)三角形,间或应用全等或相似三角形等作为基本分析手段。
本题求∠D,无非下列几种可能:<1>. 已知角的代数和;<2>. 已知角的补角或余角;<3>. 特殊角。无论哪种可能,构造等腰或等边三角形,是基本手段。
本题最难处在于起始要构造等腰三角形ABE,但是想到这一点也不是十分难:遵循从已知向未知推进的原则,题设AB=CD,虽不知最终如何运用,但从逐步转移线段靠向CD的考虑,从AB边开始构造等腰或等边三角形是合理的。况且这样一来,∠CAE=30°,是一个特殊角。
进一步,再构造等边△AEF,能想到这一点是第二个关键,依然遵循了辅助线法则。思想是不断通过线段等量转移,最终和CD发生联系。
连接DF,进一步的角度/线段分析
∠FED=36°,取点G使得EG=EF,连接FG,再连接FC,∵AC是EF的中垂线,∴易知CF=CE,等腰△CEF的角度示于图。
通过分析很容易知道△FCG也是等腰三角形,CF=FG;
现在,条件足够证明△EFG≌△DFC,结果DF=EF=AE;
∴F是△ADE外接圆圆心,且AE=该外接圆半径;
由圆半径定理之逆,可知∠ADC=30°。
〖题后〗
本题确实算是难题。最初陷入直接在AB边作等边三角形,花了不少时间。
但本题最大收获,一是基本指导思想依然有效;二是AE动,圆半径定理依然成立,变化的只是外接圆的半径。
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