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初中数学联赛几何100题之005 - 卡拉数学

时间:2022-04-23 11:12:05 热闻 我要投稿

题目:如图,四边形 ABCD 的两条对角线 AC 、BD交于点 E ,BAC =50,ABD =60,CBD =20,CAD =30,ADB =40,求ACD

如果你想思考一下,可以暂停滚屏,思考1分钟后,再继续。

解法一:

观察已知角和未知角,要求解∠ACE,只要求得∠BDC或∠DEC中的一个即可。

寻找已知角度的特征,三角形ABC是一个顶角80度的等腰三角形,还记得本专题的前面第3题的一个思路吗?对这种三角形可以尝试以顶角为圆心,腰长为半径的辅助圆。

因此得到圆B,因为有了一个60度角,所以自然而然得到等边三角形ABF,并可以导出∠EAF=10,∠DAF=∠CBF=20

这时候有了一边,一角对应相等,又有对顶角的地利,很容易想到要尝试构造全等三角形,于是延长AF和BC交于G点,易证三角形AFD和BFG全等,从而FG=FD

因为∠DFG为60度,所以尝试连接DG,得到的三角形DFG为等边三角形

从图形上看,三角形DFC和DGC已经有两边相等,如果这两个三角形全等,∠FDC就是∠FDG的一半,结论就可求得,所以尝试考虑DFC和DGC的全等条件

因为要求的是角,所以找夹角相等困难,尝试证第三边相等,这需要∠CFG=∠CGF

因为有了两个等边三角形的60度角,以及辅助圆所构成的等腰三角形,易证得这两个角都是40度。至此,已知条件和结论会师。

所求ACD为80度

解法二:

如果不从辅助圆出发,而从观察到的∠CBA=∠DAB=80,尝试作等腰梯形。

过D作DG//AB交BC延长线于G,连AG交BD于F,连CF

由等腰梯形性质,易证得解法一中相同的等边三角形和一对全等三角形,最后得到∠DFC=30

解法三:

还是从辅助圆出发,但这次走圆B和AC交点F的路子

易证三角形FBC为等边三角形,三角形FBD为等腰三角形

所以FB=FC=FD,FCD为等腰三角形,且F为三角形BCD的外心

则∠CFD=2∠CBD=40,从而∠CDF=70, ∠ACD=80

总结几个作辅助线的思路:

20,40,80度的等腰三角形==》辅助圆

60度,30度==》等边三角形,圆心角/圆周角

公共边的两底角相等==》等腰梯形

你做对了吗?如果你有更好的方法,欢迎分享。