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初三数学解题秘籍——角含半角必旋转

 艺品文化 2021-12-11

今天我们来学习一种重要的模型:角含半角模型。从下面的题目我们可以清晰地看到什么是“角含半角”:

大家看,图中∠DAB和∠EAF拥有共同的顶点A,而且∠DAB=90°,∠EAF=45°,∠DAB是∠EAF的2倍,我们把这种共顶点且具有2倍角关系的模型称之为“含半角模型”。

今天的标题叫“角含半角必旋转”,这是解决此类问题的通法,那为什么“角含半角必旋转”呢?我们稍作分析,大家就一目了然了。为了表达的方便,我们在图中再作一些标注:

由于2倍角的关系,我们不难看出∠1+∠2的度数恰好等于45°,可是∠1和∠2被45°角隔开了,这种分散的状况对于我们进一步解题没有太多的力量,怎么办?想办法集中起来,把∠1和∠2集中起来!

如何集中呢?方法就是“旋转”,我们看下面的图形:

把三角形ADF绕着点A顺时针旋转90°,到达三角形ABF'的位置,∠1转到了∠3的位置,所以∠2+∠3=45°,此时∠EAF=∠EAF',再结合旋转的性质,AF'=AF,以及AE是公共边,我们可以得到三角形AEF全等于三角形AEF'(当然我们还要提前说明F'、B、E共线)。这样,我们就得出EF'=EF,即EB+BF'=EF,进一步得出最有价值的结论:EB+DF=EF。

题目让我们求BE,我们设BE=x,则可以从图中标注出其它线段的长,关注直角三角形CEF,根据勾股定理,可列方程,求出x,具体如下:

到这里,题目的解答就说清楚了,我们可以感受到整个过程中,旋转所发挥的关键作用,它把两个分散的∠1和∠2有效的集中起来了,为证明全等铺平了道路,进而找到隐藏在其中的线段之间的关系,再运用勾股定理解答了此题。

好啦!今天的分享就到这里,我们明天继续!

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