學習使人收獲知識,收獲知識使老黃感到快樂!2021年浙江甯波的中考數學壓軸題,就是一道能讓您漲知識的題目。它教會我們什麼叫半對角四邊形,并且如何運用這個新知識解決中考數學壓軸題。題目是這樣的:
有兩個内角分别是它們對角的一半的四邊形叫做半對角四邊形.
(1)如圖1,在半對角四邊形ABCD中,∠B=∠D/2, ∠C=∠A/2, 求∠B與∠C的度數之和;
(2)如圖2,銳角△ABC内接于⊙O,假設邊AB上存在一點D,使得BD=BO.∠OBA的平分線交OA于點E,連結DE并延長交AC于點F,∠AFE=2∠EAF.求證:四邊形DBCF是半對角四邊形;
(3)如圖3,在(2)的條件下,過點D作DG⊥OB于點H,交BC于點G.當DH=BG時,求△BGH與△ABC的面積之比.
解:(1)如圖1, 在四邊形ABCD中, ∠D=2∠B,∠A=2∠C,
且∠A ∠B ∠C ∠D=3(∠B ∠C)=360度,
∴∠B ∠C=120度.【送分題,但這個結論對第(3)小題很重要,是解題的關鍵】
(2)如圖2, ∵BE平分∠OBA,∴∠DBE=∠OBE,
又BD=BO, BE=BE, ∴△DBE≌△OBE(SAS),
∴∠BDF=∠BOA=2∠C,
連接OC, 則∠AOC=180度-∠OAC-∠OCA=180度-2∠OAC=180度-∠AFE=∠CFD,
∴∠CFD=∠AOC=2∠CBD,
∴四邊形DBCF是半對角四邊形. 【嚴格按照半對角四邊形的定義來證明】
(3)由(1)(2)知∠BCF ∠CBD=120度,【(2)提供了四邊形DBCF是半對角四邊形的條件,(1)則提供了半對角四邊形較小的一組鄰角的和等于120度的性質】
∴∠BAC=180度-(∠BCF ∠CBD)=60度,
∴∠BOC=2∠BAC=120度,∴∠HBG=(180度-∠BOC)/2=30度,
在Rt△BGH中, HG/BG=HG/DH=1/2,∴S△BGH/S△BDH=1/2,
∴S△BGH/S△BDG=1/3,【思路是先求三角形BGH和三角形BDG的面積比,再求三角形ABC和三角形BDG的面積比,最後求兩個比的商,就是所求的△BGH與△ABC的面積之比】
又DH=BG=BH/cos30度=2根号3BH/3,【接下來各邊的長都用含BH的式子來表示,當然也可以選擇用含其它線段,比如半徑BO的式子來表示,隻要統一形式就可以了,但不要輕易設BH或BO為1,因為那樣遇到加減運算時,容易出錯】
BO=BD=根号(DH^2 BH^2)=根号21 BH/3,
BC=根号3 BO/2=根号7BH,【頂角為120度的等腰三角形,底邊是腰長的根号3倍】
過O作OM⊥AB于點M, 則△OBM≌△DBH,【省略了證明過程,它運用的是ASA的判定定理。這種省略是允許的】
∴BM=BH,∴AB=2BM=2BH,
∴S△ABC/S△BDG=(2×根号7)/(根号21/3×2根号3/3)=3, 【其實三角形ABC和三角形BDG在BC上的高的比,等于AB與BD的比,而底邊的比,就是BC與BG的比,兩個比的積,就是面積的比,約掉BH^2後,就得到這個式子了】
∴S△BGH/S△ABC=(S△BGH/S△BDG)/(S△ABC/S△BDG)=1/9.
老黃的方法可能不是最簡便的方法,勝在比較直接。如果您有其它更好的方法,不妨分享出來!
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