初中数学 专注初中数学解析
题目:(北京数学竞赛题)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,∠ACB=40°,点P为∠ABC的平分线与∠ACB的平分线的交点,证明:AB=PC。
【解析图形】
1、图中明显的特殊角:∠ABP=30°=∠PBC;∠ABH=60°;
2、图中间接的特殊角:∠HPC=60°;∠APC=120°;
3、图中暗含的等边:HA=HC;
4、图中还有一组等量线段关系比较好找:AB+AP=BC;
5、这个图中,以B为顶角,延长CP、AP交AB于某一点、其实就是我们三角形内心中的基本图:顶角60°,可以探讨角、线段、面积关系。
方法类型方法种数第1类:造等边三角形5种第2类:利用30°(60°)构造RT△2种第3类:截邻边相等造全等1种第4类:2倍角的处理——造等腰1种第5类:构造等腰三角形3种第6类:平移线段造基本图形2种
【基础预热】
1、等边三角形的构造
2、点击链接:全等基本图1——对角互补(α+β=180°)+角平分线一般情况
3、2倍角的处理——造等腰
4、等腰三角形的构造方法
第1类方法:造等边△ 利用特殊角造全等
方法1:
【解析】延长AP交BC于H,则可得:AH=CH;
在PH延长线上截取PE=PC,则△PEC为等边△;
则可得:△ABH≌△CEF,得证;
方法2:等边△中再造等边△
【解析】在BA延长线上取BJ=BC,则△BJC为等边三角形,则JB=JC;
在JC上取JK=JA,则△JAK为等边三角形,则JA=JK;
则AB=KC;
导角可证:△CPA≌△CKA,可得:CK=CP;
则AB=CP。
方法3:
【解析】在BC上截取BE=BA,则△ABE为等边三角形;连接AE;
如图2,通过导角可证明△AEC≌△CPA,则CP=AE=AB;
也可以如图3,连接PE,通过导角可得△APE≌△CEP,得证;
方法4:
【解析】以AC为边向外作等边△ACE,
这构造的是等边△的对角互补+角平分线基本图;
全等基本图3——对角互补(60°—120°)+角平分线
如图2,此处不具体解析了,主要是证明PE平分∠APC,
如图3,可证△ABC≌△CPE,则得证。
方法5:
【解析】利用∠APF=60°,在CP延长线上截取PF=AP得△APF为等边三角形。但是这样好像行不通,但是也很好通过这个辅助线构造出一个对角互补的基本图,那换种辅助线的说法即可。
如图3,作AB的中垂线与CP交于点F,连接AF、BF,
全等基本图1——对角互补(α+β=180°)+角平分线一般情况
可得∠AFB=140°,则∠FBA=∠FAB=20°,
可得△FAP为等边△;CF=BC;
接下来,再去证:AP+AB=BC=CF=PC+PF,得证。
这种解法有点复杂,作为一种思考也还是有意义的。
第2类解法:利用30°(60°)构造RT△;
方法6:
【解析】过A作AF⊥BP;作PC的中垂线交AC于G,交PC于H,连接GP。
在RT△ABF中,2AF=AB;在等腰△PGC中,2PH=PC;
则证明RT△APF≌△PGH即可;
方法7:
【解析】过A作AH⊥BC,过C作CF⊥AP;
由2S△AEC=AE?CF=CE?AH得AH=CF(面积法,不需要证全等);
再证:△ABH≌△CPF即可。
第3类方法:截邻边相等造全等
方法8:
【解析】利用∠1=∠2,在AB延长线上截取AD=AC,
则可得△ADP≌△ACP,则DP=CP。
在过B作BF∥DP交AC于P点,额导角可得BF=CF=AB,
再证明BF=PD即可得证。
第4类方法:2倍角的处理——造等腰
方法9:
【解析】如上图2,延长BA至D,使得AD=AC;作AE∥PC,
AE∥PC,可得△AEC≌△CPA,得AE=PC;
再证△AED≌△ABC,则AB=AE;得证。
第5类方法:构造等腰三角形
方法10:
【涛哥解析】作AC=AD(以A为圆心、AC为半径作弧,与CP的交点既是D点)
通过导角,可得△ADB(字母标错了)≌△ACP,得证。
方法11:
【解析】延长AP交BC于J,作AJ=AK(也可以说作∠BAJ的平分线AK),△AJK为等腰三角形,
则AJ=AK=JC。
则证明△ABK≌△CPJ即可;
方法12:
【解析】延长AP交BC于J,作CJ=CM,
利用图中特殊角导角可得:△ABJ≌△CPM,得证。
第6类方法:平移线段造基本图形
方法13:过C作CD∥AB,过A作AD∥BC,
则△ABC≌△CDA,可的AB=CD。
则如图2所示,出现了角平分+对角互补基本图。
如图3,过C作垂线,可得△CPF≌△CDE。得证。
方法14:
【解析】
过A作AD∥PC,过A作AP∥CD,
则△ADC≌△CPA,可的AD=PC。
则如图2所示,出现了角平分+对角互补基本图。
如图3,过C作垂线,可得△ABE≌△ADF。得证。
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