这是百度上看到的几何难题。看起来简单,其实不太好做。
几何难题
想了一下,没有找到几何解题方法,感觉有点难。那么,先用三角函数方法试一下,应该比较简单,算出角度再来思考几何方法。
设AC=BD=x,由正弦定理可知,AD/sin40°=x/sin80°,AD=xsin40°/sin80°。
设∠B=α,则∠BAD=80-α。由正弦定理得:
AD/sinα=x/sin(80°-α),把AD代入:
xsin40°/(sin80°sinα)=x/sin(80°-α)。
sin40°sin(80°-α)=sin80°sinα。
sin40°(sin80°cosα-cos80°sinα)=sin80°sinα。
sin40°sin80°cosα=(sin40°cos80°+sin80°)sinα。
tanα=sin40°sin80°/(sin40°cos80°+2sin40°cos40°)
=sin80°/(sin10°+2sin50°)
=sin(50°+30°)/(sin(60°-50°)+2sin50°)
=(sin50°cos30°+cos50°sin30°)/(sin60°cos50°-cos60°sin50°+2sin50°)
=(√3sin50°+cos50°)/√3(cos50°+√3sin50°)
=√3/3。
所以∠B=30°。
以上三角函数恒等变换也有点难度,你需要一定的熟练度。
现在来研究怎样用几何方法解这道题。显然我们要作辅助线,但怎样入手呢?
通常作辅助线的方法有:作等边三角形、作等腰三角形、作直角三角形、作正方形、作平行四边形、作旋转图形、作对称图形、作特殊角等等。
先尝试作了一个等边△EBD,连接AE。
作辅助线
我们注意到,AC=BD=ED,∠ACD=∠ADE=40°,但另一边AD和DC不等,无法求两个三角形全等。
此时想到作FC=AD,连接AF,发现AD=AF=CF。得到△ADE≌△FCA,FA=AE=AD,又得到△AEB≌△ADB。所以∠ABD=30°。
再来看老师的解法,是在AC边上作等边三角形,一样的方法。关键连接点是作辅助线AE得到两个等腰三角形△ADE和△EAC,使得AD=AE=EC。如下图。
老师的解法
这里是轻松简单学数学,用最简方法,学最难数学。一步一步研究分析,让你彻底理解,豁然开朗。