摘要:如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠ABC=120°,BD平分∠ABC,DH⊥AB于点H,DH=根号3,求AB+BC的长(要求至少提供5种解法)。
#寒假AI学季#
有九年级网友索要“圆”这一章节难题。
本文推出一道“圆”题。
原题仅仅让求AB+BC的长。本文要求至少5种解法。
我又添加了7层拓展,谁能拿下一个?您敢试试吗?
本题的7层拓展,可以试一试。
九年级“圆”难题,令人大开眼界
(原题)如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠ABC=120°,BD平分∠ABC,DH⊥AB于点H,DH=根号3,求AB+BC的长(要求至少提供5种解法)。
原题附图,下接7层拓展:
拓展一:求AB的长;
拓展二:求BC的长;
拓展三:求⊙O的半径r的长;
拓展四:证明∠ADB=45°;
拓展五:证明OB∥DC。
拓展六:证明点B关于直线DO的对称点B'是DH和⊙O的交点;
拓展七:证明AB+(BC/2)=根号3。
以上7层拓展,谁能搞出一个,就算厉害了。
7层拓展,拿下一个,其它都迎刃而解了
原题解法一
原题解法一:既然题中透露角平分线和垂直,那就应该想到“角平分线上的点到角两边的距离相等”。
故而作以下辅助线:过点D作DE⊥BC交BC的延长于点E。
∵DE⊥BC,DH⊥AB,BD平分∠ABC,
∴DE=DH=根号3(角平分线上的点到角两边的距离相等),
又DB=DB,故Rt△DBE≌Rt△DBH(HL),则BE=BH。
原题解法一之附图。
∵∠ABC=120°,BD平分∠ABC,
∴∠DBH=∠DBE=60°,则BE=BH=DH×cot60°=1,
下面证CE=AH:方法不一,可利用旋转、也可利用全等,而全等又有不同的证法。
号称难题,其实在考查全等?
探究△DCE和△DAH的全等要件:
①DE=DH已证,都有直角,如果再知道一组对应角相等就够全等要件了。其实较大的锐角对应相等。都和∠ACB互补。
原题解法一随时附图。
②△DCE和△DAH均为Rt△,且已证直角边DE=DH,如果再知道斜边对应相等就够全等要件了。其实△DAC是等边三角形。由同弧所对的圆周角相等知∠DCA=∠DBA=60°,∠DAC=∠DBC=60°,即△DAC中有俩角是60°,故为等边三角形,则DC=DA。故Rt△DCE≌Rt△DAH(HL),则CE=AH。
细致分析,耐心探究。
故AB+BC=AH+BH+BC=CE+BH+BC=(CE+BC)+BH=BE+BH=2BH=2×1=2。
注:在证得△DAC是等边三角形后,可将△DAH绕点D逆时针旋转60°得到△DCE。这样也可知CE=AH。
他们也是九年级。
原题解法二
原题解法二:既然让求AB+BC,可通过辅助线将AB和BC弄到同一直线上。
以BC为边在BC右侧作等边△BCF,结合已知∠ABC=120°得AF=AB+BC。然后专心求AF。
△ACF和△DCB是否全等?
原题解法二之附图。
由同弧BC所对的圆周角相等知∠3=∠2,∠F=∠DBC=60°,还缺任一边对应相等。
AC=DC就容易证。只需证△DAC是等边三角形。见解法一。
由△ACF≌△DCB(AAS)知AF=DB=DH÷sin∠DBH=DH÷sin∠60°=2。
原题解法三:同解法二类似,也是通过辅助线构造等边三角形、利用全等或旋转将AB和BC归结为线段DB的长度。
原题解法三求解附图。
辅助线如上图,在线段DB上截取BG=BA,连接AG,则△ABG为等边三角形,故AG=AB。
再由△DAC是等边三角形得AD=AC,又∠4=∠2,故△AGD≌△ABC(SAS),则GD=BC。
故AB+BC=BG+GD=DB=DH÷sin∠DBH=DH÷sin∠60°=2。
平时注意多探究,以不变应万变。
原题解法四和解法五
原题解法四:先证△DAC是等边三角形,再将△DCB绕点D顺时针旋转60°,将BC搬至KA处,易证得△DBK是等边三角形,AB+BC=BK=BD=2。
原题解法四之附图。
原题解法五:辅助线构造等边三角形,然后全等。
由题意DA所对的圆周角∠DBA和DC所对的圆周角∠DBC均为60°,故DA=DC;又由同弧所对的圆周角相等知∠DCA=∠DBA=60°,故△DAC是等边三角形,DC=AC。
原题解法五之附图。
在线段BD上截取BM=BC,由∠CBM=60°知△BCM是等边三角形,MC=BC=BM。
易证得△DMC≌△ABC(SAS),故DM=AB,则AB+BC=DM+BM=DB=DH÷sin∠60°=2。
关于原题,本文暂提供5种解法。
本题的拓展。
本题的7层拓展,我不再一一提供求解证明。
因为我发现,孤零零地提供一道无答案的题,阅读量却很高;我卖力地提供详细解析,阅读量却并不高。
平时学习,如果能把一道题钻研透彻,那就不怕中考、高考了。
因为考来考去本质是考融会贯通。
考来考去,本质是考查融会贯通。
所以,以不变应万变,最好的灵丹妙药是,将一道典型题翻来覆去透彻钻研。
大道理谁都知道,可惜的是学生依然在昼夜疲劳刷题。
所以我历来坚持纯原创,坚持多角度透彻解析,坚持篇篇经典,从不原封搬运答案。
多数老师反映校方不给留探究的时间。
作者简介
中共党员,高中教务主任,常年兼任高中数学、物理、化学等科目。中考数学命题组成员。
专注教育领域,持续发布中考、高考压轴大题的多角度原创详细权威解析,力求篇篇经典。从不照搬答案。
到了高中,俺依然是您的良师益友。
发文涉及科目主要有中高考数学、物理,偶尔也有英语、化学、作文。
整个高中,俺依然是您的良师益友。
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来源:莹莹课堂