這個定理真的不可描述,不信看完您可以嘗試一下,能不能用自己的語言,把它描述出來。這個定理有沒有意義?那當然是有的,隻是平時不太用得上而已。
2021年湖南邵陽中考數學壓軸題的最後一問,把老黃整到懷疑人生。因為如果沒有老黃下面證明的這個定理,就隻能用特值檢驗法,這種并不嚴謹的方法來解。有興趣的小夥伴,可以搜索“這是一道令老黃抓狂的中考數學壓軸題,您能用正規的方法求解嗎?”看一看。看完才會明白老黃探究這個定理的原因!
定理用數學語言描述,設計成證明題是這樣的:
如圖,D是Rt△ABC外的一點,∠C=90º. 求證:
(1)若AD=CD=BC,∠BAC=30º,則點D在Rt△ABC的外接圓上;
(2)若AD=CD=BC,點D在Rt△ABC的外接圓上,則∠BAC=30º.
分析:(1)求證滿足條件的D點在Rt△ABC的外接圓上,強調的是前面的條件是充分條件;
(2)求證滿足條件的直角三角形中,BC邊的對角是30度角,強調的是30度角是必要條件。
不論是哪一個證明,都需要作出Rt△ABC的外接圓。證明都不難,特别是(2)的證明,非常簡單。而證明(1)的困難之處,在于總是會不由自主地要把D在圓上當作一個已知條件。
證明:作Rt△ABC的外接圓O,連接OC,OD,
(1)在Rt△ABC中,∠B=90度-∠BAC=60度,
OC=OB,∴△OBC是等邊三角形,
∴OC=BC=CD=AD=OA,∴四邊形OADC是菱形,
∠OAD=∠BOC=60度,∴△AOD是等邊三角形,
∴OD=OA,∴點D在⊙O上.【此時還能證明四邊形ABCD是一個等腰梯形】
(2)∵AD=CD=BC,∴∠AOD=∠COD=∠BOC=60度,
又OC=OB,∴△OBC是等邊三角形,
∴∠B=60度,∴∠BAC=90度-∠B=30度.【同上】
這個證明過程其實是蠻簡單的。不過每次考試需要運用到的時候,都要從頭到尾證明一番,就很麻煩了。如果可以明确為一個定理,那就非常方便了。在考試中,對于填空、選擇這樣的小題,肯定是可以直接用的。解答題中,隻要不是證明題,條件滿足了,都可以直接用。如果是證明題,除非能把它提煉成一句話的定理,否則就要慎用。
現在回過頭來看,您能把它提煉成一個定理嗎?
定理:如果直角三角形外一點到一條直角邊的兩個端點距離相等,且等于另一條直角邊,那麼
(1)當第二條直角邊的對角是30度角時,這個點就在直角三角形的外接圓上。且由這個點和直角三角形的三個頂點構成的四邊形是等腰梯形。
(2)當這個點在直角三角形的外接圓上時,則第二條直角邊的對角是30度角。且由這個點和直角三角形的三個頂點構成的四邊形是等腰梯形。
您覺得這樣提煉的定理怎麼樣呢?證明題中,摘取有用的寫在結論後面的括号内就可以了。如果您在學習中,也能這樣提煉知識點,又何愁數學學不好呢?
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