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角度问题之倍角问题

 Hi老刘老师 2020-06-13

中考压轴题中常见一类题目,条件或者问题中含有一个角是另一个角的两倍,这样的角度问题我们特归纳为倍角问题。

《渔家傲·秋思》
范仲淹
塞下秋来风景异,衡阳雁去无留意。
四面边声连角起,千嶂里,长烟落日孤城闭。
浊酒一杯家万里,燕然未勒归无计。
羌管悠悠霜满地,人不寐,将军白发征夫泪。




基本问题

如图,在RtΔABC中,AC=9,BC=8,AE=BF=5,问∠FAC+∠EBC=?并证明。




解题障碍:此题除了有一个90°外并没有提及其他角度,最后要求证角度,所以可以猜测最后结果为特殊角,但是证明却是一个难点。


动图赏析:


解题之道:整体思想;居高临下
解题之术:
1、构造等腰三角形,形成倍角。
2、高中三角函数倍角公式。
解题之本:
等腰三角形判定和性质,三角函数等相关知识。

思路描述:

如图,添加辅助线EF,可由RtΔEFC得到EF=5,然后形成两个等腰三角形ΔAEF和ΔBEF,这样利用导角,2倍的∠FAC+∠EBC等于90°,利用整体思想即可求出答案45°.

本题并不难,但是引出了一个很好的倍角问题的解决方式,那就是构造等腰三角形。

其次,此题还可以进一步推演,推出以下经典数学模型:(江苏于新华老师首创)


这就是“12345模型”,为了更好识记此模型,我们可以利用下图:

从上图还可以得到“123模型”。同理,利用这样一个方法,还可以得到很多角度公式,这里就不一一叙述了。



问题生长

问题:条件中含有倍角关系怎么办?


问题:问题中含有倍角关系怎么办?


问题:图中含有倍角关系呢?

特注:以上问题都有多种解法,不过主要分为两种:角分线或者构造等腰(8种);基本思想还是把倍半角转化为等角来处理。



最后一小问除巧构等腰化半为倍外,后用了不常见的SSS证全等,构思很巧。画图不易观察到。



问题:由倍角关系推出边的倍数关系。
四边形ABCD中,AB⊥BC, E在BC上,ED=EC, AE∥CD,∠EDA=2∠ACB,求证:2BE=AD

此题巧用向外延长构造等腰化倍为半,同时倍长中线,最后还有一巧,等量代换导边,很厉害。



问题:倍角问题和圆综合。
如图,已知∠BDC=2∠CBD, ∠ACB=30°,∠ABD=60°,求证AB=CD。

此题要利用到内心,三点共圆,不过也存在构造等腰化半为倍。不用共圆法直接构等腰好像行不通。



问题:倍角问题和格点问题综合。




中考真题

(来源于:有一点数学公众号)










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