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注:以下本文授權轉改自微信公眾號“廣州新東方優(yōu)能中學”. 模型提出 我們知道在直角三角形ABC中,若∠C=90°,則有c2=a2+b2,這里符合勾股定理公式的前提是:三條線段在一個直角三角形中。大家有沒有遇到這樣的題呢?比如: 如圖,點P在正三角形ABC中,∠APB=150°,求證PA2+PB2=PC2 或者再比如: 如圖,點P在正三角形ABC外,∠APC=30°,求證PB2=PA2+PC2 三條線段并不在一個直角三角形中,怎么證勾股關系呢? 我們觀察發(fā)現三條線段不是隨意的,而是共頂點的。往往是這樣: 或者這樣 ![]() 哈哈,是不是長得很像? 三腳架? ![]() V.S. ![]() 是不是也很像我們愛吃的雞爪呢? 于是我們常常把這樣一個頂點引出的三條線段叫做“雞爪型”線段。 解法探究 接下來問題來了,怎樣解決三條線段不在同一直角三角形的問題? 那當然是要對線段進行位置變換了。 我們初中階段一共是有三種位置變換:平移、旋轉、翻折(對稱)。 這里我們用的是旋轉思想。 平移和對稱我們已經學過,旋轉在初中是放在九年級上冊(第23章)的,但我們小學和初中教材的編排是螺旋式的深入的,其實旋轉在小學就有學過,包括旋轉的三個要素:繞哪轉(旋轉中心),順時針轉還是逆時針轉(旋轉方向),轉多少度(旋轉角)。 初二上我們其實接觸過一類旋轉式的全等: ![]() ![]() ![]() 哈哈,記起來了嗎?這不就是我們前文講過的手拉手模型嗎?它們的全等都叫旋轉式全等。關于手拉手模型可看以下文章: 【中考專題】手拉手模型(一)—等腰旋轉,全等出現 【中考專題】手拉手模型(二)—旋縮變換,相似成雙 特征是:兩個頂角相等的等腰三角形共點旋轉 核心是:①兩組相等的線段(兩組手)、②兩組手的夾角一樣 全等類手拉手模型,簡圖如下: ![]() ![]() ![]() 那么如果我們給出三條手,你能畫出第四條嗎? ![]() ①找兩條大手(紅色的)及大手的夾角, ②利用大手的夾角就是小手的夾角確定第四條手; 所以大家畫的是不是這樣: ![]() 或者 ![]() 實戰(zhàn)中我們往往是兩步:先找到前兩條手(等腰的兩腰),再找第三條手,根據夾角相等的原則畫第四條手。 實戰(zhàn)應用 我們來看一下如何應用吧! 例1: 如圖,點P在正三角形ABC中,∠APB=150°,求證PA2+PB2=PC2. ![]() PA,PB,PC,確認過眼神,這是我們要找的雞爪型 來吧: Step1:找頂點,找兩腰(就是找等腰三角形啦) 本題A、B、C都可以當等腰的頂點,這里舉例A作頂點,則兩腰為AB和AC ![]() Step2:找第三條手畫第四條手 我們知道四條手是共點的,那自然AP就是我們的第三條手,再按照我們上面的方法就可以畫出第四條手 ![]() 當然這里往左邊也可以啦 Step3:大拉小(連DC),連等腰(連PD) ![]() 書面作答描述: 解:將△ABP饒點A逆時針方向旋轉60°至三角型ACD位置, 則△ABP≌△△ADC, 則∠BAP=∠CAD,PA=DA,DC=PB ∠PAC+∠CAD=∠BAP+∠PAC=60° ∴△APD為等邊三角形 ∴PA=PD ∠PDC=∠ADC-∠ADP=150°-60°=90° 即三角形PDC為直角三角形(核心所在?。?/p> ∴PD2+CD2=PC2 即PA2+PB2=PC2. 怎么樣,方法是不是很炫酷呢? 當然我們說過,這題A、B、C都可以當頂點,而且可以左旋可以右旋,所以這題一共有六種旋轉方法,學霸們可以都試一下的~ 總結一下: 在識別出我們的雞爪圖后,我們三步法 1、找頂點、找兩腰 2、找第三條手,畫第四條手 3、大拉小,連等腰 最最最最重要的,連完后往往還會有直角三角形出現,也就出現了我們的勾股關系; 來道變式檢測大家是否掌握完全。 變式1: 如圖,點P在正三角形ABC外,∠APC=30°,求證:PB2=PA2+PC2. ![]() 先識別:PB,PA,PC共頂點的三條線段,就是雞爪,接下來就三步走啦! ![]() ![]() ![]() 這里過程就不詳寫啦,和前面那題差不多,可以證∠DPC=90°; DP2+PC2=DC2,即PA2+PC2=PB2. 變式2 如圖,點P在等腰直角三角形ABC中, ∠APB=135°,求證2PA2+PB2=PC2. ![]() 思考:結論和之前有何不同?為什么會多一個2,不妨先變換線段位置再看看吧! 確認過眼神,你就是我要找的爪~,看我的三步法 ![]() ![]() ![]() 注意: 這題有些不一樣:PD2=PA2+DA2,PB2=DC2,∠PDC=∠ADC-∠ADP=135°-45°=90° ∴PD2+CD2=PC2 即2PA2+PB2=PC2 變式3 如右圖,點P在等腰直角三角形ABC外, ∠APC=45°,求證2PA2+PC2=PB2. ![]() 思考一下哦! 確認過眼神,你就是我要找的爪~,看我的三步法 ![]() ![]() ![]() 變式4 如右圖,點P在等腰直角三角形ABC斜邊BC上,求證2PA2=PC2+PB2. ![]() ![]() ![]() ![]() 過程還是基本同上哦,這里就不細寫啦! 最后留一道廣州中考題給大家思考啦 真題實戰(zhàn) (2018年廣州中考·25)(本小題滿分14分) 如圖12,在四邊形ABCD中,∠B=60°,∠D=30°,AB=BC. (2)連接BD,探究AD,BD,CD三者之間的數量關系,并說明理由; ![]() 思考片刻,先不要往下看哦~ 思考中 …… 我們來對一下答案吧 ![]() ![]() ![]() 和我們變式1是不是一樣一樣呢? 另外,2016年廣州中考最后一題最后一問也是可以用我們的三步法秒殺的,這里楊老師就先不展開了 末尾,我們再總結一下今日所學: 【模型特征】:雞爪型 【操作三部曲】: 找頂點,找兩腰 找第三條手,畫第四條手 大拉小,連等腰 【核心結論】: 連完輔助線往往會產生新的直角三角形、等邊三角形等。 |
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