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一道壓軸題的七個變式

 妍小青 2025-01-28 發(fā)布于上海

藍字

問題背景

圖形特點


2025寶山一模25題的背景是直角三角形,,并且這個三角形的兩條直角邊是已知的,因此可以計算出∠A或∠B的任意三角比,。結(jié)合BE⊥CF的條件,,可以得到∠EBC=∠ACF,,這也是后續(xù)變式問題的關(guān)鍵來源。
現(xiàn)圍繞著求線段長度,,以及特殊三角形存在性問題的背景進行以下的七種變式,。
(題目變式來自陳松林老師,解答來自萬妍青老師)

類型1 與求線段長度或其數(shù)量關(guān)系相關(guān)的問題

 問題1當(dāng)CE=1時,,求AF的長,。

解法分析:本題的突破口在于利用“等角的三角比相等”進行解決。根據(jù)CE=1,,可以得到∠EBC的三角比,,從而確定∠FCG的三角比,而在△ACF中,,∠A和∠FCA的三角比是確定的,,因此可以過點F作FG⊥AC,通過解△ACF,,進而求得AF的長度,。

 問題2當(dāng)BE=CF時,求tanCBE的值
解法分析:本題的解法同問題(1),,按照同樣的方法構(gòu)造輔助線,根據(jù)題意可得△BCE和△FCG全等,,進而得到BC=CG=2,,因此得到AG=1,進而利用tanA,,求出FG的長度,,從而求出tan∠CBE的值。

問題3設(shè)CE =x,,AF=y,y關(guān)于x函數(shù)解析式及定義域

解法分析:本題的突破口在于利用“等角的三角比相等”進行解決,。有兩種輔助線的添線方法,即過點F作BC的平行線或過點A作BC的平行線,。綜合利用銳角三角比和平行型基本圖形進行求解,。

可以發(fā)現(xiàn),在本題與求線段長度或其數(shù)量關(guān)系相關(guān)的問題中,,主要解決的突破口在于利用∠EBC=∠ACF,,借助“等角的三角比相等”助力問題解決。

類型2 與特殊三角形存在性相關(guān)的問題

 問題4聯(lián)結(jié)EF,,如果△AEF是直角三角形,,求四邊形BCEF的面積

解法分析:本題是直角三角形存在性問題,,首先需要分類討論,。

當(dāng)∠AFE為直角時,,可以多次借助射影定理得到EF=CE及BC=BF,進而借助勾股定理求解EF,、AF的長度,,從而求得四邊形BCEF的面積。

當(dāng)∠AEF為直角時,,借助一組共邊共角型相似三角形得到EF和CE的數(shù)量關(guān)系,,再利用EF-BC-A型圖求解EF、AF的長度,,從而求得四邊形BCEF的面積,。

 問題5聯(lián)結(jié)EF,如果DEFBDC相似,,求四邊形BCEF的面積
解法分析:本題是相似三角形存在性問題,,首先需要分類討論。由于∠EDF=∠BDC,,因此只有兩種情況,。
當(dāng)∠EFD=∠EBC時,此時可以得到EF=CE,,BF=BC,,因此問題的解決路徑轉(zhuǎn)化為問題4的第①種情況。
當(dāng)∠FED=∠EBC時,,此時EF//BC,,即∠FEC=90°,因此問題的解決路徑轉(zhuǎn)化為問題4的第②種情況,。

問題6聯(lián)結(jié)FE并延長交BC延長線于G,,如果ECGABC相似,求AFBF的值

解法分析:本題是相似三角形存在性問題,,首先根據(jù)題意畫出圖形,,再進行分類討論。由于∠ECG=∠ACG=90°,,因此只有兩種情況,。

當(dāng)∠A=∠G時,通過角的轉(zhuǎn)換可以得到∠AFE=90°,,因此問題的解決路徑轉(zhuǎn)化為問題4的第①種情況,。

當(dāng)∠A=∠CEG時,此時AF=EF,,通過解△AFE,,用AF表示AE和FP的長度,進而表示CE的長度,,利用tan∠1=tan∠2,,建立數(shù)量關(guān)系,,求得線段比值。

問題7聯(lián)結(jié)EF,,如果AEFEF為腰的等腰三角形,,求AF

解法分析:本題是等腰三角形存在性問題,首先進行分類討論,。

當(dāng)AE=EF時,,通過解△AFE,用AF表示AE和FP的長度,,進而表示CE的長度,,利用tan∠1=tan∠2,建立數(shù)量關(guān)系,,求得線段比值,。本題需要作兩條高,助力問題解決,。

當(dāng)AF=EF時,,問題的解決路徑轉(zhuǎn)化為問題6的第②種情況。

可以發(fā)現(xiàn),,在本題與特殊三角形相關(guān)的問題中,,主要解決的突破口扔在于利用∠EBC=∠ACF,借助“等角的三角比相等”以及做高解三角形進行求解,。


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