电竞比分网-中国电竞赛事及体育赛事平台

分享

精構(gòu)造巧轉(zhuǎn)化手拉手妙解決

 一個大風(fēng)子 2022-11-06 發(fā)布于黑龍江

“手拉手”問題,我記得我們曾經(jīng)談過,今天我們主要探討如何構(gòu)造“手拉手”解決問題,首先我們從課本開始認(rèn)識一下什么是“手拉手”?

圖片

圖片

圖片

圖片

上面的三幅圖均取自蘇科版教材,第一幅是八年級上冊第21頁的討論,后面兩幅是第36頁的習(xí)題。這三幅圖都有一個共同點:就是在某個頂點處存在兩組角相等,我們抽象下來就是如下圖所示。也就是∠BAC、∠B’AC’和∠BAB’、∠CAC’兩組角當(dāng)中有一組角相等,另一組角也相等,這就是很多人總結(jié)的“手拉手”模型,課本上出現(xiàn)多次,說明圖形的確很重要。

圖片

圖片
圖片

“手拉手”模型在幾何證明中經(jīng)常碰到,初二的全等、初三的相似都與手拉手有千絲萬縷的聯(lián)系。(尋找構(gòu)造? 理解運用——從相似基本圖形談起(4)、讓你生無可戀的中考壓軸大題——知識遷移破解創(chuàng)新題 | 以2020中考試題分析為例2)我們今天主要來談一下構(gòu)造手拉手的問題。在構(gòu)造之前我們先看一個不需要構(gòu)造的題目。

圖片


例題1

如圖,AB=AC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,∠CDB=30°.求證:

圖片


分析:

從條件和圖形入手,我們看到“手拉手”模型,得到△ABD≌△CBE,從結(jié)論入手,我們需要構(gòu)造直角三角形。結(jié)合題目中給出的30°、60°,我想很多同學(xué)就應(yīng)該清楚如何構(gòu)造直角三角形了,只需要將30°、60°放入一個三角形中就行了。

圖片


解答:

圖片


我們來看一個變式:

如圖,四邊形ABCD中,連接AC,BD,△ABC是等邊三角形,∠ADC=30°,并且AD=3,BD=5,求CD的長。

圖片


分析:

這個題從圖形的角度是看不出什么解決方案,根本原因在于圖形隱藏了手拉手的另一半,結(jié)合上一道題,你能發(fā)現(xiàn)它的解決方案嗎?

BC=AC可以作為全等三角形的一組對應(yīng)邊出現(xiàn),所以我們應(yīng)該在頂點C處構(gòu)造一個三角形和△BCD全等。

圖片


解答:

圖片


反思:

綜合看前面兩個例題,第二題很明顯是第一題的一個變式,第一題有明顯的兩個等邊三角形,而第二題圖形上只有一個等邊三角形,隱藏了另一個等邊三角形。我們在做題的過程中如果能發(fā)現(xiàn)出題者刻意隱藏的圖形,就能快速地解決問題。


我們還可以做如下變式:

如圖,在四邊形ABCD中,AD=4,BD=3,∠ABC=∠ACB=∠ADB=45°,試求CD的長.

圖片


分析:

上一題的構(gòu)造利用了等邊三角形一組相等的邊為對應(yīng)邊,這個圖形中有AC=AB也可以作為一組對應(yīng)邊出現(xiàn),所以我們應(yīng)該在直角頂點A處構(gòu)造一個手拉手,得到△ACD≌△BAE,從而在圖中構(gòu)造出一個直角三角形BDE求解就行了。

圖片


解答:

圖片

圖片

上述兩題是通過“手拉手”構(gòu)造三角形全等進(jìn)行線段的轉(zhuǎn)化,然后利用直角三角形勾股定理求線段的長。有時候我們也可以通過構(gòu)造“手拉手”來求線段的最值。

圖片

例題:

如圖,正方形ABCD的邊長為2,E為BA延長線上一點,以DE為邊作等邊△DEF,連接AF,求AF的最小值.

圖片


分析:

這道題在班級講解的時候,很多學(xué)生說:“老師,這就是上次你講的定斜邊求最值啊,很簡單的?!弊屑?xì)分析我們可以發(fā)現(xiàn)這道題根本不是定斜邊的直角三角形,因為DE的長此時不是一個定值。排除了這種做法后還可以朝什么角度去思考呢?我們知道最小值除了構(gòu)造三角形兩邊之差大于第三邊(兩點之間線段最短)之外,其實還有一種情況,垂線段最短。我們可以試著尋找當(dāng)點E在BA上運動時,點F是否在一條直線上,或者將定點A到動點F的長度轉(zhuǎn)化為另一個定點到動點E的長度來思考。這樣考慮我們就有可能想到構(gòu)造“手拉手”利用全等將線段AF進(jìn)行轉(zhuǎn)化了。

圖片


解答:

圖片


反思:

(1)為什么要連接AG?其實可以不連接AG。連接AG的目的是方便大家看出等邊△ADG,這樣我們可以發(fā)現(xiàn)此時的“手拉手”就是在點D處共點的兩個等邊三角形;

(2)為什么在點D處構(gòu)造“手拉手”,而不在點E、點F處構(gòu)造?其實在點E、點F處構(gòu)造也能做,如下面三幅圖所示。但因為點E、F是動點,點D是一個固定點,構(gòu)造應(yīng)該盡量在固定點構(gòu)造,不要在動點構(gòu)造,這樣圖形容易確定。(下面的三種做法怎樣解釋大家自己思考一下)

圖片

圖片

圖片


圖片

通過對上面這道題的思考,我們發(fā)現(xiàn)構(gòu)造仍然是利用等邊三角形進(jìn)行的,不過就算是求最值也少不了利用等腰直角三角形構(gòu)造。

圖片

例題:

如圖,點 C 為線段 AB 的中點,E 為直線 AB 上方的一點,且滿足 CE=CB,連接 AE,以 AE 為腰,A 為頂角頂點作等腰 Rt△ADE,連接 CD,當(dāng) CD 最大時,求∠DEC 的度數(shù)。

圖片

分析:

我們首先要找到CD最大的位置,才能去考慮求∠DEC的度數(shù)。那么CD什么時候最大呢?假設(shè)AC=CE=BC=1,我們首先試著求出CD的最大值。如下圖所示,考慮△ADE是等腰直角三角形,我們可以構(gòu)造△ADF≌△ACE,這樣可以發(fā)現(xiàn)CD的最大值為圖片。我們準(zhǔn)確畫圖如下第二幅圖來求解。

圖片圖片


解答:

圖片

 通過上面的幾個例題,大家有沒有發(fā)現(xiàn)什么時候可能構(gòu)造“手拉手”來解決問題呢?私以為在現(xiàn)階段必須是在有60°、90°的角的位置才可以構(gòu)造,因為60°的等邊三角形、90°的等腰直角三角形都可利用線段相等構(gòu)造全等來進(jìn)行線段的轉(zhuǎn)化。當(dāng)然等我們學(xué)習(xí)了相似之后就會出現(xiàn)利用其他角構(gòu)造的例子,等到初三我們再一起來學(xué)習(xí)。

圖片

    本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點擊一鍵舉報。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多