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壓軸題“一題精講”(十三):巧解三角形(2)


中,我們探究了旋轉背景下含60°角的解三角形。在本節中,我們将探究 345三角形背景下的解三角形 問題。 “345背景下的三角形”不僅僅包含“勾三股四弦五”的直角三角形(其中兩個銳角近似為37°和53°),還包含頂角或底角近似為37°或53°的等腰三角形(共4類),他們的邊角關系主要有以下特點,通過借助近似37°角和53°角三角比的特征,合理做高,得到三角形三邊的數量關系。

本題的背景是 “345直角三角形+斜邊中點+動直角”的問題 。本題的解決方法是善于運用圖形中特殊角的銳角三角比,由于是“直角三角形+斜邊中點”的特殊背景,因此要善于發現題目中的等角,結合這兩點信息可以助力問題解決。
本題的第一問是特殊情況,即DE⊥AC的情況,此時DF//AC,DE//BC, EF為▲ACB的中位線 ,因此其長度為5。 同時第一問的特殊情況也為第二問求∠DFE的正切值埋下伏筆,可以得到∠DFE=∠A

本題的第二問是一般情況,由第一問的特殊情況,猜想tan∠DFE=3/4。

由∠DFE=90°,聯想第一問的特殊圖形,可以過點D作兩條直角邊的垂線,構造相似三角形,将DE:DF轉化為問題1的特殊情況,将問題解決

對于第二問,我們也可以思考AE的取值範圍,此時取“F與C重合”以及“F與B重合”兩個臨界位置,借助銳角三角比求出AE的取值範圍。

本題的第三問是 問題。對于等腰三角形的存在性問題有以下路徑解決: 路徑1: 尋找與目标等腰三角形(B)相似的已知等腰三角形(A) ,其中 這個等腰三角形(A)的三邊中有某些邊是已知的或某些角的三角比是确定的 對等腰三角形(A)進行分類讨論,以此簡化運算 路徑2: 直接對目标三角形進行分類讨論,借助相似三角形、銳角三角比或勾股定理等途徑進行解決 由于本題的第三問中隻能确定∠QCF=∠B,也就是說▲QCF是一個頂角或底角近似為53°的等腰三角形,同時,發現▲QCF始終與▲DEQ相似,因此采取路徑2進行解決。 1°當FQ=CQ時,此時為EF//AB的特殊情況,可以快速求出BF的長度。

當FQ=FC或CQ=CF時,此時就要利用含近似53°角等腰三角形的三邊關系,通過“設k”法,借助▲QCF∽▲DEQ,用含k的代數式标出DE和EF的長度,從而利用∠DFE的三角比求出k的值,繼而求出BF的長度


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