“等長(zhǎng)共點(diǎn)”則考慮用旋轉(zhuǎn)。
本文內(nèi)容選自2020年南通市中考數(shù)學(xué)壓軸題。涉及等腰有關(guān)的輔助線。
【中考真題】
遇到兩條邊相等且有公共的頂點(diǎn)的時(shí)候——“等長(zhǎng)共點(diǎn)(等腰)”的模型常常考慮用旋轉(zhuǎn)的方式作輔助線。題(2)的解法,可以考慮如下圖作輔助線。可以旋轉(zhuǎn)△ACD,也可以旋轉(zhuǎn)△BDC。
利用旋轉(zhuǎn),可以得到△CDM為等腰直角三角形得CM為CD的根號(hào)2倍。再利用已知條件可以得到△BCM為直角三角形,也就是說(shuō)∠BCD=45°,那么因?yàn)椤螪AB=45°就可以得到結(jié)論了。
此類(lèi)問(wèn)題比較常見(jiàn),需要對(duì)比總結(jié)。本質(zhì)方法都是利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
題(3)的難度略大。求AE與BE的比值,優(yōu)先考慮利用相似進(jìn)行轉(zhuǎn)化。由于根據(jù)條件得到∠ADC+∠AEC=180°,可以得到它們四點(diǎn)共圓。
進(jìn)而得到∠BDC=∠CAE,那么就可以得到∠ADB=∠BAE,可以得到一組相似三角形,也就是△BAE∽△BDA,把AE與BE的比值,轉(zhuǎn)化為BA與AD的比值。也就是說(shuō)只要求出AD的長(zhǎng)度即可。設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo),然后再利用(2)的條件(2CD+CB=CA2可以轉(zhuǎn)化為本題的結(jié)論)建立等量關(guān)系,進(jìn)而表示出AD的長(zhǎng)度即可。
【答案】解:(1)過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BC于E,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AD于F.
∵AC=AB,
∴BE=CE=3,
在Rt△AEB中,
AE4,
∵CF⊥AD,
∴∠D+∠FCD=90°,
∵∠B+∠D=90°,
∴∠B=∠DCF,
∵∠AEB=∠CFD=90°,
∴△AEB∽△DFC,
∴,
∴,
∴CF,
∴sin∠CAD.
(2)如圖②中,結(jié)論:四邊形ABCD是對(duì)余四邊形.
理由如下:過(guò)點(diǎn)D作DM⊥DC,使得DM=DC,連接CM.
∵四邊形ABCD中,AD=BD,AD⊥BD,
∴∠DAB=∠DBA=45°,
∵∠DCM=∠DMC=45°,
∴∠CDM=∠ADB=90°,
∴∠ADC=∠BDM,
∵AD=DB,CD=DM,
∴△ADC≌△BDM(SAS),
∴AC=BM,
∵2CD+CB=CA,CM=DM+CD=2CD,
∴CM+CB=BM,
∴∠BCM=90°,
∴∠DCB=45°,∴∠DAB+∠DCB=90°,
∴四邊形ABCD是對(duì)余四邊形.
(3)如圖③中,過(guò)點(diǎn)D作DH⊥x軸于H.
∵A(﹣1,0),B(3,0),C(1,2),
∴OA=1,OB=3,AB=4,AC=BC=2,
∴AC+BC2=AB,
∴∠ACB=90°,
∴∠CBA=∠CAB=45°,
∵四邊形ABCD是對(duì)余四邊形,
∴∠ADC+∠ABC=90°,∴∠ADC=45°,
∵∠AEC=90°+∠ABC=135°,
∴∠ADC+∠AEC=180°,
∴A,D,C,E四點(diǎn)共圓,
∴∠ACE=∠ADE,
∵∠CAE+∠ACE=∠CAE+∠EAB=45°,
∴∠EAB=∠ACE,
∴∠EAB=∠ADB,
∵∠ABE=∠DBA,
∴△ABE∽△DBA,
∴,
∴,
∴u,
設(shè)D(x,t),
由(2)可知,BD=2CD+AD,
∴(x﹣3)+t=2[(x﹣1)+(t﹣2)]+(x+1)+t,
整理得(x+1)=4t﹣t,
在Rt△ADH中,AD2,
∴u(0<t<4),
即u(0<t<4).
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