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2016年武汉四调数学题第23题的来龙去脉

 徐逸涵 2017-10-25 发布于浙江
对大部分学生而言,考卷中的第23题实在太伤神,所要求的几何功底不是一朝一夕就能形成的,需要同学们在平时学习数学中,体会每一类题的条件,结论,从而进行联想,发散,大胆尝试,从而形成最终的解答思路以及辅助线的相关作法。但有时发现,有些题就是我们平时训练中的基本图形,只不过隐藏在这些几何综合题中,这时需要考生能根据图形,在大脑中形成画面,或补全图形或构造基本图形,从而实现最终破解。

下面笔者对2016年四调题做一个基本的解读,此题方法很多,但我们要做的是从中寻求最优的解法。

原题欣赏:

(2016武汉四调第23题,10分)如图,在△ABC中,AC>AB,AD是角平分线,AE是中线,BF⊥AD于点G,交AE于点F,交AC于点M,EG的延长线交AB于点H.

(1)求证:AH=BH;

(2)若∠BAC=60°,求FG/DG的值.

先看第一问,基本是一道简单题,图形中AD为角平分线,并且AD⊥BF,所以根据角“平分线+垂直→三线合一”这一基本组合,可以得到G为中点,从而转换EG为三角形的中位线,得到EH∥AC,最终实现平行相似,得到AH=BH;

详细解答:(1)证明:∵BF⊥AD,

∴∠ABG+∠BAG=90°,∠AMG+∠MAG=90°,

∵AD是角平分线,即∠BAG=∠MAG,

∴∠ABG=∠AMG,

∴AB=AM,∴BG=MG,

∵BE=EC,

∴GE∥AC,

∴BH/AH=BE/CE,

∴AH=BH,

第二小问我们只探究用基本图形来解,其余方法欢迎大家拍砖交流~~

拿到第二小问,条件只增加∠BAC=60°,但要求两条线段长度的比值,所以要形成第一个思维,如何将角度转换到求线段的比值,通过观察EG,DG位于直角三角形中。看到这里后我们来看几道基本图形的结构。

基本图形1:如图,在△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,且DE∥BC,连接BE、CD交于点F,连接AF并延长交BC于点G,求证:BG=CG.

此题是知平行线证明中点

基本图形2:如图,在△ABC中,D是BC中点,P是AD延长线上一点,CP、BP的延长线分别交AB、AC的延长线于点E、F,求证:EF∥BC.

此题是知中点证平行

笔者给一个证明思路:作BG∥EC交AP于G,连接CG,则四边形BGCP为平行四边形,

把基本图形2中点的条件换个位置:

基本图形2变式:如图,AD是△ABC的中线,P为AD上任意一点,连接BP并延长,交AC于F,连接CP并延长,交AB于E,连接EF.求证:EF∥BC.

也是知中点证平行

证明:延长PD到M,使DM=PD,连接BM、CM,易得四边形BPCM是平行四边形,

看到这里,不知各位有没有发现上面四调题中所隐藏的基本图形呢?

下面开始来解密:

只看红色区域部分,H为AB中点,在中线EH上取一点G,连接AG,BG与其他两边相交,这是不是就是上面那个基本图形2的变式呢?通过比较完全一致,所以连接DF,则必有DF∥AB,证明平行的方法与上面基本图形2变式的证明完全一致。有了平行,所以∠FDG=30°,求线段的比值相当于求tan30°的值,

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