初中數(shù)學(xué) 專(zhuān)注初中數(shù)學(xué)解析
題目:(北京數(shù)學(xué)競(jìng)賽題)如圖,在△ABC中,∠ABC=60°,∠ACB=40°,點(diǎn)P為∠ABC的平分線與∠ACB的平分線的交點(diǎn),證明:AB=PC。
【解析圖形】
1、圖中明顯的特殊角:∠ABP=30°=∠PBC;∠ABH=60°;
2、圖中間接的特殊角:∠HPC=60°;∠APC=120°;
3、圖中暗含的等邊:HA=HC;
4、圖中還有一組等量線段關(guān)系比較好找:AB+AP=BC;
5、這個(gè)圖中,以B為頂角,延長(zhǎng)CP、AP交AB于某一點(diǎn)、其實(shí)就是我們?nèi)切蝺?nèi)心中的基本圖:頂角60°,可以探討角、線段、面積關(guān)系。
方法類(lèi)型方法種數(shù)第1類(lèi):造等邊三角形5種第2類(lèi):利用30°(60°)構(gòu)造RT△2種第3類(lèi):截鄰邊相等造全等1種第4類(lèi):2倍角的處理——造等腰1種第5類(lèi):構(gòu)造等腰三角形3種第6類(lèi):平移線段造基本圖形2種
【基礎(chǔ)預(yù)熱】
1、等邊三角形的構(gòu)造
2、點(diǎn)擊鏈接:全等基本圖1——對(duì)角互補(bǔ)(α+β=180°)+角平分線一般情況
3、2倍角的處理——造等腰
4、等腰三角形的構(gòu)造方法
第1類(lèi)方法:造等邊△ 利用特殊角造全等
方法1:
【解析】延長(zhǎng)AP交BC于H,則可得:AH=CH;
在PH延長(zhǎng)線上截取PE=PC,則△PEC為等邊△;
則可得:△ABH≌△CEF,得證;
方法2:等邊△中再造等邊△
【解析】在BA延長(zhǎng)線上取BJ=BC,則△BJC為等邊三角形,則JB=JC;
在JC上取JK=JA,則△JAK為等邊三角形,則JA=JK;
則AB=KC;
導(dǎo)角可證:△CPA≌△CKA,可得:CK=CP;
則AB=CP。
方法3:
【解析】在BC上截取BE=BA,則△ABE為等邊三角形;連接AE;
如圖2,通過(guò)導(dǎo)角可證明△AEC≌△CPA,則CP=AE=AB;
也可以如圖3,連接PE,通過(guò)導(dǎo)角可得△APE≌△CEP,得證;
方法4:
【解析】以AC為邊向外作等邊△ACE,
這構(gòu)造的是等邊△的對(duì)角互補(bǔ)+角平分線基本圖;
全等基本圖3——對(duì)角互補(bǔ)(60°—120°)+角平分線
如圖2,此處不具體解析了,主要是證明PE平分∠APC,
如圖3,可證△ABC≌△CPE,則得證。
方法5:
【解析】利用∠APF=60°,在CP延長(zhǎng)線上截取PF=AP得△APF為等邊三角形。但是這樣好像行不通,但是也很好通過(guò)這個(gè)輔助線構(gòu)造出一個(gè)對(duì)角互補(bǔ)的基本圖,那換種輔助線的說(shuō)法即可。
如圖3,作AB的中垂線與CP交于點(diǎn)F,連接AF、BF,
全等基本圖1——對(duì)角互補(bǔ)(α+β=180°)+角平分線一般情況
可得∠AFB=140°,則∠FBA=∠FAB=20°,
可得△FAP為等邊△;CF=BC;
接下來(lái),再去證:AP+AB=BC=CF=PC+PF,得證。
這種解法有點(diǎn)復(fù)雜,作為一種思考也還是有意義的。
第2類(lèi)解法:利用30°(60°)構(gòu)造RT△;
方法6:
【解析】過(guò)A作AF⊥BP;作PC的中垂線交AC于G,交PC于H,連接GP。
在RT△ABF中,2AF=AB;在等腰△PGC中,2PH=PC;
則證明RT△APF≌△PGH即可;
方法7:
【解析】過(guò)A作AH⊥BC,過(guò)C作CF⊥AP;
由2S△AEC=AE·CF=CE·AH得AH=CF(面積法,不需要證全等);
再證:△ABH≌△CPF即可。
第3類(lèi)方法:截鄰邊相等造全等
方法8:
【解析】利用∠1=∠2,在AB延長(zhǎng)線上截取AD=AC,
則可得△ADP≌△ACP,則DP=CP。
在過(guò)B作BF∥DP交AC于P點(diǎn),額導(dǎo)角可得BF=CF=AB,
再證明BF=PD即可得證。
第4類(lèi)方法:2倍角的處理——造等腰
方法9:
【解析】如上圖2,延長(zhǎng)BA至D,使得AD=AC;作AE∥PC,
AE∥PC,可得△AEC≌△CPA,得AE=PC;
再證△AED≌△ABC,則AB=AE;得證。
第5類(lèi)方法:構(gòu)造等腰三角形
方法10:
【濤哥解析】作AC=AD(以A為圓心、AC為半徑作弧,與CP的交點(diǎn)既是D點(diǎn))
通過(guò)導(dǎo)角,可得△ADB(字母標(biāo)錯(cuò)了)≌△ACP,得證。
方法11:
【解析】延長(zhǎng)AP交BC于J,作AJ=AK(也可以說(shuō)作∠BAJ的平分線AK),△AJK為等腰三角形,
則AJ=AK=JC。
則證明△ABK≌△CPJ即可;
方法12:
【解析】延長(zhǎng)AP交BC于J,作CJ=CM,
利用圖中特殊角導(dǎo)角可得:△ABJ≌△CPM,得證。
第6類(lèi)方法:平移線段造基本圖形
方法13:過(guò)C作CD∥AB,過(guò)A作AD∥BC,
則△ABC≌△CDA,可的AB=CD。
則如圖2所示,出現(xiàn)了角平分+對(duì)角互補(bǔ)基本圖。
如圖3,過(guò)C作垂線,可得△CPF≌△CDE。得證。
方法14:
【解析】
過(guò)A作AD∥PC,過(guò)A作AP∥CD,
則△ADC≌△CPA,可的AD=PC。
則如圖2所示,出現(xiàn)了角平分+對(duì)角互補(bǔ)基本圖。
如圖3,過(guò)C作垂線,可得△ABE≌△ADF。得證。
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