“3,4,5”直角三角形的奇思妙想
提到三边长都是整数的直角三角形,我们往往首先想到的就是边长为“3,4,5”的直角三角形.早在西汉时期,算书《周髀算经》中就有“勾三股四弦五”的记载.其实,我们对“3,4,5”
直角三角形进一步探究,还能发现一些有趣且有用的结论.
一、基础准备
如图1 , 中,,,,,2016中考时间,,显然.延长至点,使得,连结,则是等腰三角形,.在中,
同样方法,可求得
同时
提炼如下:
,
,
,
.
用文字语言表述为:
如果两个锐角的正切值分别为,,那么这两个锐角的和为.
我们不妨用约定符号将上述结果简记为“”+“”=.(其中“”,“”分别表示正切值为,的锐角)
下面我们运用此结论来解决问题,并与常规解法进行比较.
二、运用策略
例1 如图2,在的格中标出了和,则 .
解法1 构造三角形,从而发现和间的关系.
如图3,显然,,
并且,,
.
解法2 利用“”+“”=的结论解决问题.
图2中,,.
根据结论“如果两个锐角的正切值分别为,,那么这两个锐角的和为,得
.
例2 如图4,正方形的边长为,点、分别在,上,若,且,则的长为( )
(A) (B) (C) (D)
解法1 通过作辅助线,构造全等三角形.适当假设线段长,利用勾股定理得出等量关系式,最终求出的长.
解 如图5,延长到,使,连结、.
∵四边形为正方形,
,,
,
,,
,
,
.
设,
则,.
在中,
,
.
解得,则.
.
故选A
解法2 利用“”+“”=的结论求解.
易见图4中,
,
且.
根据“”+“”=,得,
.
在中,求得.
故选A.
点评 比较两种做法,我们发现利用“”+“”=解决问题更加方便快捷.
再来一题试试看吧!
例3 如图6,在中,,是边上的高,,则的长为 .
解法一 构造正方形,利用勾股定理求长.
如图7,分别以、为对称轴,画出、的轴对称图形,点的对称点为、,延长、相交于点,得到四边形是正方形.
根据对称的性质,可得
,.
设,则正方形的边长是,
,.
在中,根据勾股定理,可得,
解得:或(舍去).
故边长是.
解法2 构造全等三角形,利用相似求解.
如图8,过点作,垂足为,交于点.
,.
,
,
.
,.
又,
,
.
设长为,即
解得,
即,
.
故答案为
解法3 凭借直觉经验,利用“”+“”=求解.
图6中,
,
联想到“”+“”=,发现当时,恰好有
,,
从而知.
点评解法1、解法2中需要作辅助线,构造全等或相似,利用勾股定理来求解,方法不容易想到,解决起来也比较耗时。像这样的选择题、填空题,我们不妨利用“如果两个锐角的正切值分别为,,那么这两个锐角的和为这一结论直接求解.既快又准确!
2019-2020学年数学中考模拟试卷
一、选择题
1.如图,在等边中,已知,为上一点,且,的平分线交于点,是AD上的动点,连结,,则的最小值是( )
A.8 B.10 C. D.
2.下列函数中,自变量x的取值范围是x>3的是( )
A.y= B.y= C.y= D.y=
3.某市在旧城改造过程中,需要整修一段全长2400m的道路.为了尽量减少施工对城市交通所造成的影响,实际工作效率比原计划提高了20%,结果提前8小时完成任务.求原计划每小时修路的长度.若设原计划每小时修路xm,则根据题意可得方程( )
A. B.
C. D.
4.文艺复兴时期,意大利艺术大师达芬奇曾研究过圆弧所围成的许多图形的面积问题. 如图所示称为达芬奇的“猫眼”,可看成圆与正方形的各边均相切,切点分别为,所在圆的圆心为点(或). 若正方形的边长为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.2 C. D.
5.如图,已知,相邻两条平行直线之间的距离相等,等腰直角三角形中, ,三角形的三个顶点分别在这三条平行直线上,则的值是( )
A. B. C. D.
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,点D是AC的中点,连接BD,按以下步骤作图:①分别以B,D为圆心,大于BD的长为半径作弧,两弧相交于点P和点Q;②作直线PQ交AB于点E,交BC于点F,则BF=( )
A. B.1 C. D.
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