葉春林
【摘要】 正三角形的證明是初中幾何內容中最重要的. 正三角形在生活中最為常見,應用也最為廣泛,故在近幾年的中考中有著其特殊的地位.正三角形又與全等三角形有著千絲萬縷的聯(lián)系,要能夠把這些知識綜合運用是最關鍵的.
【關鍵詞】 正三角形;全等三角形;相似;等腰
在歷年全國各地的數學中考中,關于正三角形的內容往往涉及的比較多,因為正三角形的知識點與別的知識點又很容易聯(lián)系. 下面我選擇一些中考題談談我的看法.
一、選擇題
例1 (2009安順)如圖1,已知等邊三角形ABC的邊長為2,DE是它的中位線,則下面四個結論:① DE = 1;② △CDE∽△CAB;③ △CDE的面積與△CAB的面積之比為1 ∶ 4. 其中正確的有 ( ).
A. 0個 B. 1個 C. 2個 D. 3個
答案 D
點評 本題以正三角形為載體,考查了學生三角形中位線和相似三角形的知識.
例2 (2009湖州)如圖2,在正三角形ABC中,D,F,F分別是BC,AC,AB上的點,DE⊥AC,EF⊥AB,FD⊥BC,則△DEF的面積與△ABC的面積之比等于 ( ).
A. 1 ∶ 3 B. 2 ∶ 3 C.∶ 2 D.∶ 3
分析 在正三角形ABC中,∠A = 60°,∠B = 60°,∠C = 60°,
∵ DE⊥AC,EF⊥AB,FD⊥BC,
∴ ∠AEF = 30°,∠BFD = 30°,∠CDF = 30°,
從而得到∠EFD = 60°,∠FDE = 60°,∠FED = 60°,
故△DEF是正三角形.
設BD = x,則易得CD = 2x,DF = x,
則△DEF的邊長與△ABC的邊長之比等于 ∶ 3,故面積比為1 ∶ 3.
答案 A
點評 本題要求學生掌握正三角形的證明方法(兩個角是60°的三角形是正三角形)、正三角形的性質、全等三角形的證明方法(AAS或ASA)和相似三角形邊長比和面積比的關系,故學生的基礎知識一定要全面,還要能夠把知識有機的聯(lián)系起來.
二、填空題
例3 (2007沈陽)如圖3,△ABC是邊長為3的等邊三角形,△BDC是等腰三角形,且∠BDC = 120°.以D為頂點作一個60°角,使其兩邊分別交AB于點M,交AC于點N,連接MN,則△AMN的周長為.
分析 作∠MDE = 60°,DE交MB的延長線于E.
∵∠DBE = ∠DCN = 90°,
∠BDE = 120° - 60° - ∠BDM = ∠CDN,DB = DC,
∴ Rt△BDE ≌ Rt△CDN(ASA),
∴ BE = CN,DE = DN,
∴ △DME≌△DMN(SAS),∴ MN = ME = BM + CN,
∴ △AMN的周長 = AB + AC = 6.
點評 本題有一定的難度,主要考查了學生構造線段作輔助線的能力,而從60°的角出發(fā)是解題的突破口.全等三角形的知識始終貫穿著三年的初中學習,要求學生能夠熟練運用.線段的割補是重要的解題思想,尤其是與全等三角形聯(lián)系更是較高的要求.
三、證明題
例4 (2010黃岡) 如圖4,過邊長為1的等邊三角形ABC的邊AB上一點P,作PE⊥AC于E,Q為BC延長線上一點,當PA = CQ時,連接PQ交AC邊于D,則DE的長為多少?
分析 過P作BC的平行線,交AC于M,則△APM也是等邊三角形. 在等邊三角形APM中,PE是AM上的高,根據等邊三角形三線合一的性質知,AE = EM. 易證得△PMD ≌ △QCD,則DM = CD. 此時發(fā)現DE的長正好是AC的一半,由此得解.
解 過P作PM∥BC,交AC于M,
易知△APM是等邊三角形.
又∵ PE⊥AM,
∴AE = EM(等邊三角形三線合一).
∵ PM∥CQ,
∴ ∠PMD = ∠QCD,∠MPD = ∠Q,
又∵ PA = PM = CQ,
∴ △PMD≌△QCD(ASA),
∴ CD = DM,DE = DM + EM = AE + CD = AC =.
點評 本題考查學生構造正三角形的能力,還要求學生會分割一條未知線段的長,制造全等三角形,從而找出各小段之間的關系,最終求出問題的答案.
總之,在我們學習正三角形的過程中,要能夠充分掌握其特點,熟練運用它的性質特點和判定方法,把正三角形和全等三角形、直角三角形、中位線、拋物線等一系列知識有機聯(lián)系起來,這樣我們的應用能力、解題能力以及綜合實踐能力才會有大的進步.