等腰直角三角形,是初中數學中重要的特殊三角形,性質非常豐富!常見常用的性質大都以"等腰三角形"、"直角三角形"、"對稱"、"旋轉拼接"、"勾股比1:1:√2"、"45°好角輔助線"、"半個正方形"等角度拓展延伸。
今天在解題探究學習中,碰到一道以等腰直角三角形為背景的幾何題,有些難度,非常漂亮。經過"見招拆招" "破解分解"竟然可以"獲得"一連串等腰直角三角形的"固定性質",并且具有"思維連貫性" "思路延展性",結合常用條件,可以"伴生"解決好多等腰直角三角形的幾何題!
題目:如圖,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,點D是AB中點,點E在AC上,點F在BC上,∠EDF=90°,邊AF,若∠CAF=2∠BDF, AE=3,則DF=_________
下面就如何"真實而自然"利用"基本圖形"去"拆解破解"這道題!
1.看到"AC=BC,∠ACB=90°,點D是AB中點",馬上想到連接CD,得到"直角三角形斜邊中線等于斜邊一半:CD=AD=BD",CD三線合一垂直AB;再結合"∠EDF=90°"馬上能得到"兩組全等",如圖,同色三角形全等。證明方法很多,也不太困難,若用"旋轉思想",則可以"秒證"!而且由DE=DF,可以得到直角三角形△DEF是等腰直角三角形!如圖:
2.連接EF,可以得到"8字型相似":兩個45°角相等 對頂角相等。右圖可得圖上有三個α相等。
3.将直角三角形△FEC沿着CF向外"翻折",可得:①第四個α角相等(如圖);②CF=CE,且和AE"共線"(垂直鄰補角)
4. 如上面第3點,∠GAF=∠EFG,并∠G=∠G,顯然這又是"偏A型相似",如圖:染色兩個三角形相似。而三角形△FEG是等腰三角形,所以三角形△AGF也是等腰三角形!漂亮!"竟然"有如此漂亮的美麗結論在後面等着!
5."謀定後動"後面可以"定量計算"了!如圖,設EC=CF=x,則等腰△AGF中AF=AG=AE EF=3 2x,而"旋轉全等"(△CDF≌△ADE)得CF=AE=3,又AC=AE EC=3 x;顯然在直角三角形△ACF中,勾股定理可以計算出:x=1.
5. 如上,x=1求出來後,就可以"發起最後的沖鋒了"!在直角三角形△CEF中,EF=√(1 3^2)=√10,而直角三角形△DEF是等腰直角三角形!DF=EF/√2=√5,口算解決!
本題解法一路"翻山越嶺",解題過程一路"忍難拼搏","一曲肝腸斷",殊為不易!
上述解題過程6大步驟,"起承轉合"做到"潤滑自然"要費點"幾何功力" "大膽嘗試"。
更多是基于對"常見圖形,基本結論"的"敏感性" "合理想象" "輔助線補全構建" "對接促成"讓題目所有條件都能"有機關聯"起來。
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