【題目呈現(xiàn)】
如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,AB是直徑,AC=6,BC=8,CD平分∠ACB交⊙O于點(diǎn)D,求CD的長.
【分析】這是學(xué)生問的一道題,感覺非常經(jīng)典,能夠運(yùn)用很多知識,對于擴(kuò)散同學(xué)們的思維,提高解題能力大有幫助!
首先分析背景知識,看到AB是直徑,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'等弧對等角,對等弦”,得∠DAB=∠DBA=45°,AD=BD,∴△ADB為等腰直角三角形,∴AD=BD=5√2.如圖
方法一,△ABC三邊確定,角平分線確定,所以各邊定能算出,遇到特殊角,我們應(yīng)想到'解三角形”模型.
過A點(diǎn)作AE⊥CD于E,如圖
則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.
當(dāng)然DE也可用勾腰定理算出(AD=BD=5√2).當(dāng)然從B點(diǎn)作CD的垂線同樣也能算出CD的長.
方法二,利用相似求CD的長.
過點(diǎn)C作CE⊥AB于E,連接OD則OD⊥AB,設(shè)CD與AB交于F點(diǎn),如圖
∴△CEF∽△DOF,用時(shí)出現(xiàn)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,由面積法算出CE=24/5,由△CEF∽△DOF,得CE/OD=24/25,則EF/OF=CF/DF=24/25,∴EF=OE×24/49=24/35,從而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,我們學(xué)過'一線三垂直模型',但同學(xué)們是否真正會(huì)用呢?依托等腰直角三角形ADB構(gòu)造'一線三垂直'模型.
①過A作AE⊥CD于E,過B作BF⊥CD于F,則△AED≌△DFB,有AE=DF,DE=BF,而AE=CE=3√2,BF=CF=4√2,∴CD=7√2.也可稱為用全等法證明.
②依托等腰直角三角形,過D作DE⊥AC交CA延長線于E,過B作BF⊥DE,交ED延長線于F,如圖
易得△AEF≌△DFB,∴AE=DF,邊時(shí)四邊形CEFB為矩形,設(shè)AE=DF=x,則ED=8一x,BF=6十x,∴8一x=6十x,x=1,∴CE=ED=7,則CD=7√2.(此法也可稱為矩形構(gòu)造法)
方法四,角分線,垂兩邊.
利用角平分線的性質(zhì),是見角平分線時(shí)常見的輔助線,如圖
過D作DF⊥BC于F,作力E垂直CA交CA的延長線于E,易證△DEA≌△DFB,則AE=BF,DE=DF,同時(shí)四邊形CEDF為矩形,設(shè)AE=BF=x,則CE=DF=6十x,CF=DE=8一x,則6十x=8一x,x=1,∴CE=DE=7,CD=7√2.(此方看上去與上邊相類似,但他是從另一角度出發(fā)找到的方法,所看問題的角度完全不同).
方法五,旋轉(zhuǎn)法.
依托等腰直角三角形ADB,共頂點(diǎn),等兩邊的條件,為利用旋轉(zhuǎn)法提供了天然依據(jù),如圖,以D為定點(diǎn),將△ACD順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△BED.
由于∠DAC+∠DBC=180°,∴C、B、E三點(diǎn)共線,這時(shí)BE=AC=6,則CE=CB十BE=14,在等腰直角三角形CDE中,CD=7√2,需要說明的是也可將△BDC繞定點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,同樣達(dá)到目的.
方法六,角分垂,等腰歸
當(dāng)角平分線與其垂線相遇時(shí),就出等腰三角形,這種輔助線前邊多次提到,如圖過D點(diǎn)作CD的垂線EF,交CA的延長線于F,交CB的延長線于E,
易證CF=CE,易證△ADF≌△BDC,△EDB≌CAD,則CF=CE=14,在等腰直角三角形ECF中,CD是三線合一中的那一條線,CD=7√2.這個(gè)圖似曾相識,'老朋友”幾天未見有點(diǎn)遺忘,你一定見過,做過.
方法七,解析法(數(shù)形結(jié)合法)
通過前面的分析想到,既然圖形規(guī)整,能否用搬到坐標(biāo)系上呢?于是以⊙O為原點(diǎn),直徑所在直線為x軸,建立如圖的坐標(biāo)系,
則A點(diǎn)坐標(biāo)為(一5,0),D點(diǎn)坐標(biāo)為(0,一5),只要求出C點(diǎn)坐標(biāo),CD長則可求,作CE⊥AB于E,由面積法得CE=24/5,AC=6,在Rt△AEC中求出AE=18/5,則OE=7/5,∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(一7/5,24/5),利用兩點(diǎn)距離公式求出CD=7√2.
【總結(jié)反思】看見特殊角,想三角函數(shù)法,想相似,同時(shí)把自己記的各種模型進(jìn)行對比,分析,看什么情況下用哪種模型.總之'多思”要成為習(xí)慣,他是提高解題能力的有效有段.人們說,信息創(chuàng)造價(jià)值,我說,多思考,善于思考,決定一切。
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