摘要:幾何題目是數(shù)學(xué)中常見的題目類型,在解題時(shí)需要找出已知和未知等條件,通過輔助線的添加進(jìn)行合理構(gòu)造,以此解決問題。
關(guān)鍵詞:輔助線;構(gòu)造法;問題
有這樣一道考試題:如圖所示,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=20°,點(diǎn)D是線段AB上的一點(diǎn),∠BDC=30°,求證:AD=BC。
題目分析:題目背景是等腰三角形,已知角度證明線段的等量關(guān)系,容易聯(lián)想到等腰三角形的性質(zhì)。細(xì)數(shù)一下,“等腰三角形三線合一”的性質(zhì)便首當(dāng)其沖,因此可以聯(lián)想到過點(diǎn)A作BC邊上的高線AE。繼而,根據(jù)30°角的特性,容易聯(lián)想到直角三角形中30°角所對(duì)邊是斜邊的一半,進(jìn)而把角的條件轉(zhuǎn)換成邊的條件,此題迎刃而解。
自然解法:分別過點(diǎn)A 作AE⊥BC于點(diǎn)E,AF⊥CD交CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F。根據(jù)等腰三角形“三線合一”性質(zhì)可得BC=2BE=2CE。在Rt△ADF中,∠ADF=∠BDC=30°,因此AD=2AF。要證AD=BC,只需證明CE=AF即可。
在△ACE和△CAF中,易證,∠AEC=∠CFA=90°,∠EAC=∠FCA=10°,AC=CA,∴△ACE≌CAF(AAS),∴CE=AF,進(jìn)一步2CE=2AF,即BC=AD,結(jié)論得證。
此題的關(guān)鍵在于輔助線的合理添加,需要明確題目要考什么、要用什么。那么除了上述方法以外,還有沒有別的方法解決該問題呢?下面我們看一看如何在這道幾何題目中合理構(gòu)造解決問題。
構(gòu)造法(1):在AB右側(cè)以AB為邊構(gòu)造等邊△ABE,連接CE。我們有AB=BE=AE=AC。
當(dāng)然也有同學(xué)利用垂線法或者截取法解答這道題目,如果感興趣不妨試一試。垂線法如圖:分別過點(diǎn)D、B作DE⊥AC于E,BF⊥CD于F,并在EC上截取EH=EA;截取法如圖:過點(diǎn)A作AE⊥BC于E,交CD于點(diǎn)H,在HE上截取HF=HD,連接CF。
通過這道題目,你有沒有感受到構(gòu)造法的魅力?如果有,也請(qǐng)你在以后的幾何解題過程中,開動(dòng)腦筋,根據(jù)已知條件合理構(gòu)造吧!
作者簡(jiǎn)介:
曹艷,陜西省西安市,陜西師范大學(xué)附屬中學(xué)。