学校思考题

  • 难 度:★★★

题目

如图,AB 与 CD 相交于点 O,AB=CD,∠AOC=60°,∠ACD+∠ABD=210°,求线段 AB,AC,BD之间的数量关系式。
2022031301.png

答案

20220313【数学】思考题 - 图2

分析

① 首先,分析已知条件。

∠AOC=60°,∠ACD+∠ABD=210°,隐含了一个重要信息:

可得 ∠AOD=120°,∠CAO+∠BDO=30°,

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延长 AC,DB,交于点 E,则 ∠AED=∠AOD-∠A-∠D=90°,即 AC⊥DB.(飞镖模型)

② 还有已知条件 AB=CD 没有用,∠AOC=60° 使用得也不充分。
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以 AB 为一边,向下作等边 △ABF,连接 DF,则 AF=CD,

而 ∠AOC=∠BAF=60° ,∴ AF//CD,

∴ 四边形 ACDF 是平行四边形,AC=FD 且 AC//FD,

∴ FD⊥DB,△BFD 是直角三角形,20220313【数学】思考题 - 图5

20220313【数学】思考题 - 图6

提高

【飞镖模型】

2022031303.png

前图中,∠D=∠A+∠B+∠C,原理参见后图。

【猜想】

当作题没思路时,不妨先找一个特例,如下图:

2022031306.png

△AED 是等腰直角三角形,∠BAE=∠CDE=15°,

设 BE=CE=1,则 20220313【数学】思考题 - 图920220313【数学】思考题 - 图10

我们发现 20220313【数学】思考题 - 图11

于是可以猜测 20220313【数学】思考题 - 图12,可以通过平移边后,构建直角三角形来证明。

2022031307.png

过点 D ,作 DF//CA,并且 DF=CA,连接 BF,只要证明 BF=AB 即可,

而 ACDF 是平行四边形,则 △ABF 为等边三角形。

解题思路基本上就出来了。

【15°角直角三角形的快速推导】
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如图,Rt△ABC,∠B=15°,∠C=90°,在三角形内部作 ∠BAD=15°,AD 交 BC 于点 D,

设 AC=1,则 BD=AD=2,20220313【数学】思考题 - 图15

20220313【数学】思考题 - 图16

20220313【数学】思考题 - 图17%5E2%7D%3D%5Csqrt%7B8%2B4%5Csqrt3%7D%3D%5Csqrt%7B6%2B4%5Csqrt3%2B2%7D%3D%5Csqrt6%2B%5Csqrt2#card=math&code=AB%3D%5Csqrt%7B1%5E2%2B%282%2B%5Csqrt3%29%5E2%7D%3D%5Csqrt%7B8%2B4%5Csqrt3%7D%3D%5Csqrt%7B6%2B4%5Csqrt3%2B2%7D%3D%5Csqrt6%2B%5Csqrt2&id=LEcPj)

参考

20220305【数学】江西省2020年中考第12题
20220306【数学】2020年漳州线上质检