添加辅助线构造基本图形与模型,一题多解探究本质!

教育   2024-10-30 22:05   广东  

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如图,在△ABC中,∠ABC=60°AB=3BC=5,以AC为边在△ABC外作正△ACD,则BD的长为______

方法一:过点DDE⊥AB于点E,过点AAF⊥BC于点F

∵∠BAC+∠ACB=120°∠BAC+∠DAE=120°

∴∠DAE=∠ACF

∵AC=AD,∠AED=AFC=90°

∴△ADE≌△CAF

∴DE=AF

∵AB=3,∠ABC=60°

∴AF=AE=CF=,于是BD=7.

方法二:在BC的延长线上取点E使CE=AB,连接DE,过点BBF⊥DE∠ACB+∠CAB=120°,∠ACB+∠DCE=120°∠ACB=∠CDE,CA=CD△ABC≌△CED,故∠E=∠ABC=60°DE=BC=5,而BE=8,得EF=4BF=,而DF=1,得BD=7.

方法三:在BA的延长线上取点E使AE=BC=5,得△ABC≌△DEA,故∠E=∠ABC=60°,过点BBF⊥DE于点FBE=8EF=4,故DF=1BF=,故BD=7.

 

方法点评:方法1-3,源自“一线三角”模型,条件中已经有3个60度角,再添一角即可补成基本模型.

方法四:在AB为边在左侧作等边△ABE,连接CE,作EF⊥BC于点F,易知△ACE≌△ADB,故CE=BDBE=AB=3,得BF=EF=,得CE=7,故BD=7.

方法五:以BC为边向下作等边△BCE,连接AE,过点AAF⊥BE于点F,

△CAE≌△CDBAE=BDBE=AF=BE=5AE=7,故BD=7

 

方法六:在BC上取点E,使BE=BA,连接AEDE,作DF⊥BC于点F,知△ABC≌△AED,故DE=BC=5∠AED=∠ABC=60°

△ABE为等边三角形,得∠DEF=60°EF=5/2DF=,BD=7

方法七:在BA延长线上取点E使BE=BC,连接CE,过点DDF⊥BE于点F,易知△CBA≌△CEDDE=BA=3BE=BC=5,得EF=DF=,故BD=7

方法八:以BD为边向下作等边△BDE,过点EEF⊥BC于点F,易得△DAB≌△DCE,CE=AB=3,同时∠ECF=60°CF=EF=,得BE=8,故BD=7

方法九:以BD为边向上作等边△BDE,连接AE,过点EEF⊥BA于点F,易知△DEA≌△DBCAE=BC=5∠EAF=60°,得AF=5/2EF=,得BE=7,故BD=7

方法点评:方法4-9,都可理解为“手拉手”模型,通过构造第二个等边角形形,构造出模型即可得结果,故本质上讲此题只有两种方法,一是一线三角模型,二是手拉手模型.

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