這是今日頭條網友分享的一道網紅幾何題。
題目:在三角形ABC内部有一點D,分别連接AD、BD、CD,∠ABD=30度,∠DBC=40度,∠DCB=20度,∠DCA=50度,求∠DAC或∠DAE的度數。
網紅幾何題
解題分析:△ABC是等腰三角形。延長CD交AB于E,則CE⊥AB。設∠DAE=α,∠DAC=β,則α β=40°。
設DE=x,則DB=2x,BE=√3x。
由正弦定理得:
BC=√3x/sin20°,
AB=AC=√3xcot20°/sin40°,
AE=AB-BE=√3xcot20°/sin40°-√3x,
tanα=DE/AE=x/(√3xcot20°/sin40°-√3x)
=√3/(3(cot20°/sin40°-1))
=2√3/(3(cot²20°-1))。
雖然借助計算工具可以得到α=10°,是否有更好的方法直接得出結果呢?讓我們繼續研究下去。
α=10°,則β=30°,30°是特殊角,求β角的三角函數應該可以直接得出結果吧。我們試一下。
先求CD。由正弦定理得:
CD/sin40°=DB/sin20°=2x/sin20°,
CD=2xsin40°/sin20°=4xcos20°。
AC/sin(130°-β)=CD/sinβ=4xcos20°/sinβ,
√3xcot20°sinβ/sin40°=4xcos20°sin(130°-β),
√3cot20°sinβ=4cos20°sin40°sin(130°-β),
√3sinβ=4sin20°sin40°sin(130°-β)
=4sin20°sin40°(sin50°cosβ cos50°sinβ),
(√3-4sin20°sin40°cos50°)sinβ
=4sin20°sin40°sin50°cosβ,
tanβ=4sin20°sin40°sin50°/(√3-4sin20°sin40°cos50°)
=(sin30° sin10°)/(√3 sin80°-sin60°-2sin20°)
=cos10°/(sin10° 2sin50°)
=cos10°/(sin70° sin50°)
=cos10°/(2sin60°cos10°)
=1/√3=√3/3。所以,β=30°。
用三角函數可以得出結果,要能熟練運用三角函數的和差化積公式和積化和差公式。但是這些都是高中數學知識,初中生如何解題呢?最好能找到一個比較簡單的幾何方法。請網友們和我一起思考吧,你們才是真正的學霸。
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