初三数学-每日精讲一题(07)

文摘   2024-11-17 19:22   上海  

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试题原型和模型分析

每日精讲一题旨在以课本或者配套练习册中的经典例题为引,通过分析解法,找到其中隐含的基本图形,通过“读题→析题→解题”,从而达到举一反三的作用。
今天所讲的每日一题是以沪教版教材“相似三角形的判定和练习”中的例题和练习题为例:
基本图形:共边共角型相似三角形

基本图形:射影定理基本图形

教材和练习册中的问题中的基本图形都是“共边共角型”基本图形,其中射影定理是上述基本图形的特殊情况。
【问题背景】

【模型分析】
01 射影定理
如图是“射影定理”中涵盖的比例关系。利用射影定理,可以较快地表示直角三角形边之间的等量关系。

02 四边形背景下的共边共角基本图形
下图所示的是根据练习册中的习题所提炼出的共边共角型基本图形。

每日一题 精讲练习

01 读题

读题旨在挖掘已知条件和结论中的隐含信息,从而建立问题解决的桥梁。

结合已知条件:图中有一组一线三直角基本图形,可得∠DCE=∠AEM,根据已知条件中的等积式,可以发现图中有一组共边共角型相似的三角形,即△AME和△ANE相似。

本题第(2)问的已知条件,增加了射影定理的基本图形,可得∠CAE=∠ANE,进而通过角的转化,得到另一组共边共角型相似的三角形即△DCE和△ACD相似

本题第(3)问是相似三角形的存在性问题,需要先证明一组等角,再根据题目具体背景考虑“从边”还是“从角”进行切入。

02 析题

析题在读题的基础上,通过添加辅助线或者分析图形特点,找到问题解决的突破口。

通过挖掘已知条件,可以通过一线三直角基本图形进行角的转化,利用共边共角型相似三角形得到对应角相等,从而证明第(1)问。

本题第(2)问通过共边共角型相似三角形△DCE和△ACD线段间的比例关系,可以求出DE的长度,再求AE。由于∠CAD的三角比是确定的,根据∠ANE=∠CAD,通过解Rt△ANE和Rt△AME,求出AM和AN的长度,进而求解MN

本题的第(3)问可以得到∠AEC=∠EMN。由于这两个相似三角形等角的夹边用字母表示较为复杂,因此可以考虑从角的角度切入则有ANE=∠EAC或∠ANE=∠ACE这两种情况。

03 解题

解题既在于完成解题过程,又在于复盘整个解题过程,积累问题解决的经验。

第(1)问解法流程图:

第(2)问解法流程图:

第(3)问解法分析(利用等角发现其中的共边共角型模型和利用角平分线的性质定理进行辅助线的添加)

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解法分析:问题1主要围绕着直角三角形+重心+共边共角型相似三角形背景下的综合应用问题。对于△DBG的面积可以直接求解,这个三角形的高可以过点D作BC的垂线,利用重心的意义可知这条高是AC长度的1/3。问题的难点在于如何求BD。根据已知条件可以△DBG∽△DAB,因此若设DG=a,则可以用含a的代数式表示BD,进而在Rt△ACD中利用勾股定理解出a,从而求出△DBG的面积。

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解法分析:问题2是一道几何证明问题。本题的突破点在于“由果索因”,即根据结论发现“需求”什么。本题解决的关键点在于根据结论中的比例式或等积式,发现这些线段在哪2个相似三角形中。同时题目中有一组射影定理基本图形。
本题的第(1)问需要两次证明三角形形似,即证明△BCE和△BCF相似及△BCF和△BCA相似,发现中间量BC的平方。
本题的第(2)问通过线段的转化可知需要证明△AEF和△ABF相似,同样借助已知条件中射影定理的基本图形得到CF是EF和BF的比例中项,通过F为AC中点得到AF=CF,从而证明这两个三角形相似,进而得到等积式。

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