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深究本源,方能通透,一道几何压轴题的深入分析

 学霸数学 2022-05-06 发布于广东

2022宝安区二模第15

如图,在ABCD中,对角线ACBD交于点OAF平分BAC,交BD于点E,交BC于点F,若BE=BF=2,则AD=___________

分析:本题以平行四边形为依托,考查角平分线、等腰三角形、相似三角形,解法方向有蛮多,这是因为由已知条件可进行不同方向的联想,且每个方向都可有效的进行突破,解决问题.

方向一:等腰三角形

解:易知ADE亦为等腰三角形,设OAE=ɑOAD=β,则BAF=ɑAEO=ɑ+β,故ABD=β,故DAO~DBA,设AD=x,则OD=,而,故x=2+2

点评:由等腰三角形得到一系列角度关系,通过角度关系得到相似三角形.这个突破点属于比较常规的,当不知如何解答时,推导角度关系明显不失为一种很好的方式.

另法:角平分线定理

由角度关系可得比较多的相似三角形,易知相似比为.

解:ABO~ACB即有,由角平分线定理知,故CF=2AD=2+2

(亦可由ABE~ACF求得CF的长度)此结论可作为后续解法的基本结论.

方向二:角平分线

由角平分线可以联想到角平分线的性质、对称图形、全等三角形,因为题目本身呈现出好几个等腰三角形,更易往全等三角形的方向联想.通过辅助线,构造全等三角形解决线段长问题.

解法1:在AB延长线上取一点G,使AG=AC,易知AFGAFC∠AGF=∠ACF,而∠ABE=∠ACB,故∠ABE=∠AGF,得BE||GFGF=2,故AD=2+2

解法2:在AC上取一点G,使AG=AB,易知ABFAGF∠AFG=∠AFB,而∠AFB=∠BEF,故∠AEO=∠AFG,得BE||GF,而CF=2

解法3:延长CA至点G,使AG=AB,易知AF||BG,得CF=2,故AD=2+2

解法4:延长BA至点H,使AH=AC,易知AF||CH,得CF=2,故AD=2+2

方向三:由中点构造中位线、平行线

解法5:过点OOH||BCOE=,而OH=OE,故CF=2AD=2+2

解法6:过点CCG||OBOE=,而CH=CG,故CF=2AD=2+2

解法7:过点OOG||AB,易知ABO~OCGCG=+1,故AD=BC=2+2

解法8:过点EEG||BC,易知ABEAGEEG=CF=2,故AD=2+2

解法9:过点CCG||AF,易知AOECOG,易知BCG为等腰三角形,EG=CF,而OE=OG=,故CF=2AD=2+2

解法10:作BM⟂AFCN⟂AF,易知ABM~ACN,而BMF~CNF,故CF=2AD=2+2

“解题的价值不是答案本身,而在于弄清是怎样想到这个解法的”.也就是国人所说的“知其然,知其所以然”.在数学学习过程中,不仅要弄懂“怎么做”的问题,还要弄懂“为什么这么做”、“还能怎么做”的问题.提升解题能力的关键在于解题的基础知识、思维底层逻辑的形成,多角度思考问题的习惯,反思、优化解题方法的习惯.

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