标题 | 无中生圆,圆满解题 |
范文 | 韩菲菲![]() ![]() ![]() [摘 要] 对于表面上纯属直线型问题的几何问题题型,抛开原始的解题思路,提取相关条件,巧添辅助圆,利用圆幂定理解题,可化繁为简,化难为易. 本文由一道竞赛题展开联想,通过几个例题来分析如何巧添辅助圆并解题. [关键词] 辅助圆;圆幂定理;几何问题 [1992年全国联赛] 如图1,在△ABC中,AB=AC,D是底边上一点,E是线段AD上一点,且∠BED=2∠CED=∠BAC,求证:BD=2CD. 所以∠ECF=90°. 易证△EFG≌△EFC(AAS), 所以∠FEG=∠CED,GF=CF. 因为∠BEF=2∠CED, 所以∠BEG=∠GEF. 可证△BEG≌△FEG(ASA), 所以BG=GF=CF. 所以BF=2CF. 根据角平分线性质得BD=2CD. 有比较,才知优越. 我们发现方法二更完美,究其原因,在于圓. 圆是最美妙的几何图形. 圆的根基是弧,且具有完美对称性,具有很多圆幂定理,所以能用好圆,领悟圆,会让我们解题举重若轻,充满创造性. 在处理平面几何中的许多问题时,需要借助圆的性质使问题得以更好地解决,但是我们所需要的圆却并不存在,这就需要我们利用已知条件,做到“无中生圆”. 下面结合几个例题简单地谈一下如何根据具体情境生圆,做到圆满解决. 利用圆的定义生圆 解析 因为AB=AC=AD,所以以点A为圆心,AB为半径作圆,点B,C,D均在圆上. 利用△ABC为等腰三角形,且AE为中线得到AE为高,又因为AE=EC,由圆周角定理等条件计算得到∠EAC=45°,∠BAC=90°,∠BDC=45°,∠DBC=30°. 此时只需对△DBC进行分析即可,得到BC=12,所以AB=12. 利用直径所对的圆周角是直角 的条件生圆 例2 如图5,已知Rt△ABC中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是边AB上的动点,Q是边BC上的动点,且∠CPQ=90°,求线段CQ的取值范围. 利用四边形对角互补生圆 例3 如图7,在矩形ABCD中,AB=6,以点B为直角顶点作等腰直角三角形BEF,连接AE,AF,当AE⊥AF且AE︰AF=1︰2时,AE的长是多少? 解析 由∠EAF+∠EBF=180° 可得点A,E,B,F四点共圆,再结合托勒密定理可以得到AB·EF=AE·BF+BE·AF. 设AE=x,代入得到方程 同底同侧张等角生圆 例4 如图8,在△ABC中,CE⊥AB,BD⊥AC,∠A=60°,求证:BC=2DE. 类似以上这样的,表面上纯属直线型问题,但利用直线型的有关知识解答会很繁杂,甚至有的很难找到解决问题的思路和途径. 但如果对题设进行认真分析,仔细观察图形,便可挖掘题设中所蕴含的内在条件,提取相关条件,巧添辅助圆,沟通与圆的内在联系,调取圆内的相关圆幂定理和性质,为解题提供了新的途径,把圆的有关性质在解题中进行运用,可化繁为简,化难为易. |
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