一线三角相似建,正弦函数助构联

数学寻梦人

<p class="ql-block">如图,∠MAN=α,点B、C分别在AM和AN上,把BC绕点B顺时针旋转(180-2α)º落在∠MAN的内部点D处,过点D作AM的垂线交AN于点E,过点D作AM的平行线交AN于点F,问EF与AC有怎样的数量关系?</p> <p class="ql-block">思维突破</p><p class="ql-block">怎样借助条件图形结构探寻AC和EF之间的关联是解决问题的关键.</p><p class="ql-block">1.由旋转可知等腰三角形的底角∠BCD=∠A=∠DFE=α,直线AN上三等角可以想到一线三等角但是其位置不合乎模型,可作等腰三角形转化.</p><p class="ql-block">2.借助一线三等角相似模型对AC与DF与等腰三角形BC、DF建立联系再利用直角三角形利用三角函数进一步探寻BC、CD之间关系和EF、DF之间的关系</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">思维路径</p><p class="ql-block">环节一:构建一线三等角</p><p class="ql-block">由BC=BD,∠CBD=180-2α</p><p class="ql-block">可得∠BCD=α</p><p class="ql-block">由DF∥AM可证∠DFE=∠A=α</p><p class="ql-block">作DG=DF交AN于点G</p><p class="ql-block">则∠AGD=∠DFG=∠A=α</p><p class="ql-block">易证△ABC和△GCD相似</p><p class="ql-block">可得AC/GD=BC/CD</p><p class="ql-block">则AC/DF=BC/CD</p> <p class="ql-block">环节二:利用三角函数</p><p class="ql-block">作BH⊥CD于点H</p><p class="ql-block">在Rt△BCH中,CH=BCsinα</p><p class="ql-block">则CD=2BCsinα</p><p class="ql-block">在Rt△DEF中,DF=EFsinα</p><p class="ql-block">则AC/EFsinα=BC/2BCsinα</p><p class="ql-block">因此EF=2AC</p>