今天,數學世界仍然給大家分享一道初中數學幾何題,這道題難度較大,輔助線比較多,如何作輔助線是這一題的難點。解決此題的關鍵就是要靈活運用等腰直角三角形的性質,三角形外接圓的性質,以及勾股定理。下面,我們就一起來看這道例題吧!
例題:(初中奧數題)如圖,已知在三角形ABA’中,AB=BA’,BC平行AA’,∠ABA’是90度,∠ACA’是75度。求證:AC=AD。
分析:此題的條不多,圖形也比較簡單,但是想通過角的度數推出線段相等并不容易,特别是如何運用75度的角呢?三角形ABA’中,AB=BA’,∠ABA’是90度,可以得知三角形ABA’是等腰直角三角形,并不能與75度的角産生聯系,75度的角也不是特殊角,但是它的2倍是150度屬于特殊角,怎麼轉換呢?
我們回想一下,圓周角和圓心角就有這樣的關系,于是可以找到三角形ACA’外接圓的圓心O,連接OA、OA’、OB、OC,由等腰直角三角形“三線合一”的性質可以推出OB⊥BC,接下來作OH⊥BA’就可以求出就可以求出圓心O上各個角的度數,得到三角形AOC是正三角形,得到∠CA’A是30度,∠ADC是75度,到此即可得到結論。
證明:取三角形ACA’外接圓的圓心O,連接OA、OA’、OB、OC,
則有OA=OA’=OC,∠AOA’=2∠ACA’=150度,
∠OAA’=∠OA’A=15度,
∵AB=BA’,∠ABA’是90度,
∴三角形ABA’是等腰直角三角形,
∴OB平分∠ABA’,且OB⊥AA’,
∵BC平行AA’,
∴OB⊥BC,
過點O作OH⊥BA’于H,則三角形OHB是等腰直角三角形,
∵∠BA’A=45度,∠OA’A=15度,
∴∠OA’H=3O度,∠HOA’=6O度,
設OH=a,則OB=√2a,OA’=OC=2a,
在直角三角形OBC中,勾股定理得BC=√2a,
∴三角形OBC是等腰直角三角形,即∠BOC=45度,
∴∠AOC=360-150-60-45-45=60度
∴∠AA’C=30度(圓周角和圓心角的關系)
∴∠ADC=∠AA’C ∠A’AD=30 45=75度,
∵∠ACA’=75度,
∴AC=AD。
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