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「初中数学」一道圆知识题引发的思考

一个数学爱好者 560

前言:

如今同学们对“ef公式”可能比较看重,小伙伴们都需要了解一些“ef公式”的相关资讯。那么小编在网上网罗了一些关于“ef公式””的相关文章,希望兄弟们能喜欢,各位老铁们一起来学习一下吧!

【题目呈现】

如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,AC=6,BC=8,CD平分∠ACB交⊙O于点D,求CD的长.

【分析】这是学生问的一道题,感觉非常经典,能够运用很多知识,对于扩散同学们的思维,提高解题能力大有帮助!

首先分析背景知识,看到AB是直径,想到∠ACB=90°,想到勾股定理,∵AC=6,BC=8,∴AB=10,又CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD=45°,由"等弧对等角,对等弦”,得∠DAB=∠DBA=45°,AD=BD,∴△ADB为等腰直角三角形,∴AD=BD=5√2.如图

方法一,△ABC三边确定,角平分线确定,所以各边定能算出,遇到特殊角,我们应想到"解三角形”模型.

过A点作AE⊥CD于E,如图

则AE=CE=3√2,而∠ADE=∠ABC,∴tan∠ADE=tan∠ABC=3/4,∴DE=AE/tan∠ADE=3√2÷(3/4)=4√2,∴CD=CE+DE=7√2.

当然DE也可用勾腰定理算出(AD=BD=5√2).当然从B点作CD的垂线同样也能算出CD的长.

方法二,利用相似求CD的长.

过点C作CE⊥AB于E,连接OD则OD⊥AB,设CD与AB交于F点,如图

∴△CEF∽△DOF,用时出现了"射影型"相似,AE,CE,OE,OD均可算出,由射影型相似,算出AE=18/5,OE=OA一AE=7/5,由面积法算出CE=24/5,由△CEF∽△DOF,得CE/OD=24/25,则EF/OF=CF/DF=24/25,∴EF=OE×24/49=24/35,从而CE/EF=7,∴EF/CF=1/5√2,因而CF=5√2EF=24√2/7,∴CD=CF×49/24=7√2.

方法三,我们学过"一线三垂直模型",但同学们是否真正会用呢?依托等腰直角三角形ADB构造"一线三垂直"模型.

①过A作AE⊥CD于E,过B作BF⊥CD于F,则△AED≌△DFB,有AE=DF,DE=BF,而AE=CE=3√2,BF=CF=4√2,∴CD=7√2.也可称为用全等法证明.

②依托等腰直角三角形,过D作DE⊥AC交CA延长线于E,过B作BF⊥DE,交ED延长线于F,如图

易得△AEF≌△DFB,∴AE=DF,边时四边形CEFB为矩形,设AE=DF=x,则ED=8一x,BF=6十x,∴8一x=6十x,x=1,∴CE=ED=7,则CD=7√2.(此法也可称为矩形构造法)

方法四,角分线,垂两边.

利用角平分线的性质,是见角平分线时常见的辅助线,如图

过D作DF⊥BC于F,作力E垂直CA交CA的延长线于E,易证△DEA≌△DFB,则AE=BF,DE=DF,同时四边形CEDF为矩形,设AE=BF=x,则CE=DF=6十x,CF=DE=8一x,则6十x=8一x,x=1,∴CE=DE=7,CD=7√2.(此方看上去与上边相类似,但他是从另一角度出发找到的方法,所看问题的角度完全不同).

方法五,旋转法.

依托等腰直角三角形ADB,共顶点,等两边的条件,为利用旋转法提供了天然依据,如图,以D为定点,将△ACD顺时针旋转90°至△BED.

由于∠DAC+∠DBC=180°,∴C、B、E三点共线,这时BE=AC=6,则CE=CB十BE=14,在等腰直角三角形CDE中,CD=7√2,需要说明的是也可将△BDC绕定点D逆时针旋转90°,同样达到目的.

方法六,角分垂,等腰归

当角平分线与其垂线相遇时,就出等腰三角形,这种辅助线前边多次提到,如图过D点作CD的垂线EF,交CA的延长线于F,交CB的延长线于E,

易证CF=CE,易证△ADF≌△BDC,△EDB≌CAD,则CF=CE=14,在等腰直角三角形ECF中,CD是三线合一中的那一条线,CD=7√2.这个图似曾相识,"老朋友”几天未见有点遗忘,你一定见过,做过.

方法七,解析法(数形结合法)

通过前面的分析想到,既然图形规整,能否用搬到坐标系上呢?于是以⊙O为原点,直径所在直线为x轴,建立如图的坐标系,

则A点坐标为(一5,0),D点坐标为(0,一5),只要求出C点坐标,CD长则可求,作CE⊥AB于E,由面积法得CE=24/5,AC=6,在Rt△AEC中求出AE=18/5,则OE=7/5,∴C点坐标为(一7/5,24/5),利用两点距离公式求出CD=7√2.

【总结反思】看见特殊角,想三角函数法,想相似,同时把自己记的各种模型进行对比,分析,看什么情况下用哪种模型.总之"多思”要成为习惯,他是提高解题能力的有效有段.人们说,信息创造价值,我说,多思考,善于思考,决定一切。

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