对角互补等腰现,三线合一直角建

数学寻梦人

<p class="ql-block">如图,△ABC的外接圆O的半径是√5,AB=4,把弧BC沿BC折叠,折叠后的弧经过AB的中点D.求BC的长.</p> <p class="ql-block">思维突破</p><p class="ql-block">1.圆中折叠问题,首先确定点D的对称点D′,构建了圆内接四边形ABD′C,借助圆内接四边形对角互补和轴对称性质可以得到等腰△ABD.这是解决问题的关键一步.</p><p class="ql-block">2.求线段长一般构建直角三角形利用勾股定理解决问题.利用等腰三角形三线合一和垂径定理构建直角三角形.</p><p class="ql-block">3.半径√5,直径为2√5,AB=4,BD′=2,根据勾股定理逆定理,以2√5、4和2构成直角三角形,可以确定∠ABC=45º.围绕45º角构建等腰直角三角形,借助相似三角形求解.</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">思维路径</p><p class="ql-block">方法一:证等腰三角形</p><p class="ql-block">环节一:作对称点构建圆内接四边形</p><p class="ql-block">作点D关于BC的对称点D′,连接BD′CD′和CD</p><p class="ql-block">则∠A+∠D′=180º——圆内接四边形对角互补</p><p class="ql-block">环节二:证等腰三角形</p><p class="ql-block">方法①由∠A+∠D′=180º,∠ADC+∠BDC=180º,∠BDC=∠D′——折叠</p><p class="ql-block">可证∠A=∠ADC,则AC=BC</p><p class="ql-block">方法②由折叠∠ABC=∠CBD′,CD=CD′</p><p class="ql-block">可证AC=CD′——圆周角性质</p><p class="ql-block">则AC=BC</p> <p class="ql-block">环节三:构建直角三角形——三连勾</p><p class="ql-block">作CG⊥AB于点G,作OH⊥CG连接OD、OB和OC</p><p class="ql-block">可证OD⊥AB——垂径定理推论</p><p class="ql-block">在Rt△BOD中</p><p class="ql-block">由勾股定理可得OD=1</p><p class="ql-block">由AC=BC和CG⊥AB可得DG=OH=1——三线合一</p><p class="ql-block">在Rt△COH中</p><p class="ql-block">由勾股定理可得CH=2</p><p class="ql-block">在Rt△BGC中,CG=BG=3</p><p class="ql-block">可得BC=3√2.</p> <p class="ql-block">方法二:构造直径证∠ABC=45º</p><p class="ql-block">环节一:构建直径</p><p class="ql-block">连接AO并延长AO交圆O于点E,连接BE</p><p class="ql-block">由AE是圆O直径则∠ABE=90º</p><p class="ql-block">AB=4,AE=2√5 </p><p class="ql-block">由勾股定理可得BE=2</p><p class="ql-block">则BD=BE=2</p><p class="ql-block">点E和点D关于BC对称</p><p class="ql-block">因此∠ABC=∠CBE=45º</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">环节二:构建直角三角形</p><p class="ql-block">作AG⊥BC于点G</p><p class="ql-block">在Rt△ABG中,AB=4</p><p class="ql-block">AG=BG=2√2</p><p class="ql-block">易证△AGC和△ABE相似</p><p class="ql-block">条件:∠ACG=∠AEB,∠AGC=∠ABE=90º</p><p class="ql-block">可得AG/AB=CG/BC</p><p class="ql-block">则CG=AG/2=√2</p><p class="ql-block">因此BC=3√2.</p>