“圓來”如此簡(jiǎn)單
——“借圓”來求銳角三角函數(shù)值

“圓來”如此簡(jiǎn)單
——“借圓”來求銳角三角函數(shù)值

趙軍

一、課本引例

【引例】蘇科版九年級(jí)《數(shù)學(xué)》上冊(cè)第52頁，習(xí)題2.3第3題：如圖1，在四邊形ABCD中，∠A=∠C=90°.經(jīng)過A、B、D三點(diǎn)作⊙O，檢驗(yàn)點(diǎn)C是否在⊙O上，并說明理由.

圖1

【說明】在引例中，連接BD，取BD的中點(diǎn)N，連接NA、NC，在Rt△BCD中，NB=NC=ND；Rt△BAD中，NB=NA=ND，所以NA=NB=NC= ND，故A、B、C、D四點(diǎn)在以N為圓心，NA為半徑的圓上.由此我們可以得到這樣一個(gè)結(jié)論：有一組對(duì)角均為直角的四邊形四個(gè)頂點(diǎn)共圓.為敘述方便，我們把它稱為基本結(jié)論.

二、結(jié)論運(yùn)用

例1如圖2，在正方形ABCD中，點(diǎn)E、F分別為邊AD、CD的中點(diǎn)，BE，AF相交于點(diǎn)G，連接CG，則tan∠CGF=.

圖2

圖3

【常規(guī)思路】如圖3，延長(zhǎng)AF、BC交于一點(diǎn)H，由E、F分別為邊AD、CD的中點(diǎn)，可證得△ABE≌△DAF，∴∠ABE=∠DAF，由正方形ABCD得：∠BAG+∠DAF=90°，∴∠BAG+∠ABE= 90°，即：∠BGH=90°.容易證得△DAF≌△CHF，所以AD=HC，∠H=∠DAF，∵AD=BC，∴BC= HC，∴在Rt△BGH中，CB=CG=CH，∴∠CGF=∠H，∴∠CGF=∠H=∠ABE.∴tan∠CGF=tan∠ABE =

【“圓來”如此】如圖4，在求得∠BGF=90°、∠BCF=90°后，由基本結(jié)論可知：B、C、F、G四點(diǎn)共圓，∴tan∠CGF=tan∠CBF=

圖4

例2（2013·黑龍江哈爾濱）如圖5，矩形ABCD的對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O，過點(diǎn)O作OE⊥AC交AB于E，若BC=4，△AOE的面積為5，則sin∠BOE的值為.

圖5

圖6

【常規(guī)思路】如圖6，連接EC，由題意可得OE為AC的垂直平分線，

∴CE=AE，S△AOE=S△COE=5，

所以S△AEC=AE·BC=10，

∵BC=4，∴AE=5，∴CE=5，

在Rt△BCE中求得：BE=3，∴AB=8，

【“圓來”如此】如圖7，由題意可知：∠EOC= 90°，∠EBC=90°，

∴B、C、O、E四點(diǎn)共圓，

圖7

∴∠BOE=∠BCE，

∴在Rt△BCE中，

三、題后反思

在求銳角三角函數(shù)值的過程中，有時(shí)我們會(huì)陷入“絕境”.事實(shí)上，求一個(gè)銳角的三角函數(shù)值，無非兩種思路，一種是原角不動(dòng)，想辦法構(gòu)造直角三角形去求；另一種是對(duì)原角進(jìn)行轉(zhuǎn)化，找出與它相等的角進(jìn)行替換，間接來求.在第二種方法中，我們特別要注意隱形圓的存在，找到了圓就可以考慮運(yùn)用圓周角定理對(duì)角進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這就要求我們能夠準(zhǔn)確地判斷出哪四點(diǎn)共圓，因此要抓住課本引例中基本結(jié)論：“有一組對(duì)角均為直角的四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)在同一個(gè)圓上.”這很關(guān)鍵，進(jìn)一步我們還可以將基本結(jié)論推廣為：“對(duì)角互補(bǔ)的四邊形四點(diǎn)共圓.”有興趣的同學(xué)可以做進(jìn)一步的探究，并希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中注意這個(gè)基本結(jié)論的靈活運(yùn)用.

（作者單位：江蘇省東臺(tái)市新街鎮(zhèn)中學(xué)）

責(zé)任編輯：彭深

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