吉婷
相似三角形是中考的必考內(nèi)容,常見于中考壓軸題中。通過觀察和分析,我們可以發(fā)現(xiàn)復雜的圖形其實都是由一些常見的基本圖形組合變換而成,而圖形中又蘊涵著豐富的數(shù)量關系和位置關系。理解并掌握這些基本圖形,對我們解決相似問題有很大幫助。
常見的相似三角形模型涉及兩大類,一類是平行線型,另一類是相交線型。請大家通過下面的思維導圖和兩個例題一起來感受模型的力量。
例1 如圖1,拋物線y=x2-4x+3與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,P是拋物線上一點,問是否存在P點,使得∠1+∠2=45°。若存在,請求出P點坐標;若不存在,請說明理由。
【分析】通過拋物線方程可以求出A(l,0)、B(3,0)、C(O,3),則△BOC是等腰直角三角形,∠OCB=∠OBC=45°。
題中已知∠1+∠2=45°,可以發(fā)現(xiàn),點P可以在B的上方且滿足∠PCB=∠ACB,也可以和A重合。P可以看成是直線CP與拋物線的交點。將直線延長后,我們可以發(fā)現(xiàn)依邊傍角的母子型,便可求出點E的坐標,再將直線表達式與拋物線表達式聯(lián)立方程即可求得。
解:若點P在點B的上方,延長CP與x軸交于E點,∠1+∠2=45°=∠ABC=∠E+∠2,
∴∠1=∠E。
又∵∠COA為公共角,
∴△OCA一△OEC,
∴OC2=OA·OE,即9=1×OE,
∴0E=9,∴E(9,0),
∴直線表達式為y=-1/3x+3。
將直線表達式與拋物線表達式聯(lián)立方程可求得點P的坐標為(11/3,16/9)。
若P點與A點重合,則P(l,0)也符合題意。
綜上所述,P的坐標為(11/3,16/9),(1,0)。
【點評】當點P可以在B的上方時,我們觀察圖形,發(fā)現(xiàn)∠1在Rt△OCA中,這個三角形中的角和邊都已知,因此我們抓住該三角形的邊和角。由∠1+∠2=45°,延長CP能找到和∠1相等的角,這樣我們就能發(fā)現(xiàn)依邊傍角的母子型。構造母子型解決問題時,我們一定要先定三角形,再定定角,最后構等角。
例2 如圖3,在四邊形ABCD中,∠C=90°,∠ABD= ∠DBC=22.5°,AE⊥BC于點E,∠ADE=67.5°,∠BA D=112.5°,AB=6,求CE的長。
【分析】由AE⊥BC,∠ABD=∠DBC=22.5°,求得∠BA E=45°,這樣∠BGE=∠AGD=67.5°。題中又知∠ADE=67.5°,出現(xiàn)一線兩等角,所以作∠AFB=67.5°,不僅能構造Rt△BFA,還能構造異側一線三等角模型△FDA-△GED,易得∠DA F= ∠GDE=22.5°,所以∠DEC=45°。再由∠DBC=∠GDE=22.5°得DE=BE。在等腰Rt△BEA中,BE=32,則在等腰Rt△DEC中,求得CE=3。
解:作∠AFB=67.5°。
∵AE⊥BC,∠ABD=∠DBC=22.5°,
∴∠BA E=45°。
在等腰Rt△BEA中,AB=6,
∴BE=32,∠BGE=67.5°,
∴∠DGE=112.5°。
∵∠FB=67.5°.
∴FD=112.5°,∠BA F=90°,
∴∠DGE=∠AFD。
∵∠ADF+ ∠GDE= ∠GED+ ∠GDE=67.5°,
∴∠ADF=∠GED,
∴△FDA-△GED,
∴∠DA F=∠GDE=112.5°-90°=22.5°.
∴∠DEC=45°,∠GDE=∠DBC=22.5°,
∴DE=BE=32,
∴在等腰Rt△DEC中,CE=3。
【點評】本題通過已知角度,可以挖掘出相等的角。難點在于利用哪些等角解決問題,那么這里的∠BGE、∠ADE是我們要找的相等的角,BD是我們要找的定邊,這就出現(xiàn)一線兩等角,所以我們再構造一個與之相等的角就可以解決問題了。在構造一線三等角的時候,我們要找到等角,抓住定邊,利用同側、異側模型進行構造。
模型可以讓問題本質(zhì)化、簡潔化、一般化。有了以上的模型,我們就能讓復雜的相似問題的解決有了共同的程序和方法。在平時的數(shù)學學習中,我們要善于將數(shù)學問題建立模型,讓數(shù)學思考更有方向,讓數(shù)學思維更為高效。
(作者單位:江蘇省常州市金壇區(qū)華羅庚實驗學校)