内容正文:
初中几何:特殊角特殊值或三角函数值在解题时的妙用
在解几何题时,我们常常会遇到有以下特殊值的情形:
1 特殊角:30º、60º,45º、135º;
②特殊数值:(隐含45º角),(隐含60º角),(隐含30º角);
③三角函数值:正弦、余弦、正切值
遇到这些特殊值或三角函数值时,我们可以直接构造直角三角形。
不过有时还可能出现以下几种情形:
④有时两个角的和恰好是个特殊角,比如发现三角形的两个内角和是特殊角:30º、45º或60º,那么根据外角定理,就利用这个外角构造直角三角形;
⑤有时题目中特殊角或特殊值没有明确给出,比较隐含,需要我们去挖掘,比如在直角坐标系中直线与坐标轴所成的角:
对于直线:y=kx+b
▪ 如果k=1,那么直线与坐标轴x轴正半轴夹角为45º,方向向右上倾斜;
▪ 如果k=-1,那么直线与坐标轴的正半轴夹角夹角为135º,方向向右下倾斜;
▪ 如果k=,那么直线与x轴正半轴夹角为30º,方向向右上倾斜;
▪ 如果k=,那么直线与x轴正半轴夹角为150º,方向向右下倾斜;
▪ 如果k=,那么直线与坐标轴的正半轴夹角夹角为60º,方向向右上倾斜;
▪ 如果k=,那么直线与坐标轴的正半轴夹角夹角为120º,方向向右下倾斜;
碰到含有这些含特殊值或特殊角的题目时,应该怎么办?不用怕,其实,这种题目有很强的解题方法和技巧!
当看到这些特殊角/值或三角函数值时,一般情况下,我们不用多想:直接利用特殊角或特殊值所在的角或线段,构造直角三角形或等边三角形,然后利用直角三角形(勾股定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等)或等边三角形(三线合一、利用等边三角形的边构造全等三角形等)的性质解题。
(1) ①30°/60º特殊角的应用
【常用性质】①勾股定理②在直角三角形中30º所对的边等于斜边的一半
例1、如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AB=5,BC=6.
(1)求OD长的取值范围;
(2)若∠CBD=30°,求OD的长.
【答案】(1)(2)+2.
【解析】(1)提示:∵CD=5,BC=6,1<BD<11,OD为BD的一半
∴
(2)过C作CE⊥BD于E,(因为∠CBD=30°为特殊角,那么我们直接过点C作CE⊥BD,构造两个直角三角形)
Rt△CBE中,∵∠CBD=30°,BC=6,
∴CE=3,BE==3,
在Rt△CED中,CD2=DE2+CE2,
代入CD、CE的值,解得:DE=4,
∴BD=BE+DE=3+4,
∴OD=BD=+2,
则OD的长是+2.
2 45°特殊角的应用
【解题方法】构造等腰直角三角形,然后利用等腰直角三角形的边构造全等三角形。
例2、如图,已知点B(0,2),A(﹣6,﹣1)在反比例函数的图象上,作射线AB,再将射线AB绕点A逆时针旋转45°后,交反比例函数图象于点C,则点C的坐标为 .②
【答案】(,18)
【解析】如图所示,过B作BD⊥AC于D,(因为∠CAB=45°为特殊角,所以我们直接过点B作BD⊥AC,构造等腰直角三角形)
过D作DE⊥y轴于E,过A作AF⊥DE于F,则△ABD为等腰直角三角形,易得△AFD ≌△DEB,
设DF=BE=a,
∵B(0,2),A(﹣6,﹣1),
∴OE=a+2=GF,DE=6﹣a,AF=a+3,
∵AF=DE,
∴a+3=6﹣a,
解得a=,
∴D(,),
设直线AD的解析式为y=k'x+b,则
代入AD两点坐标,
解得,
∴y=3x+17,
∵A(﹣6,﹣1)在反比例函数的图象上,
∴k=6,即y=,
解方程组,可得或,
∴点C的坐标为(,18),
故答案为:(,18).
(2)特殊值的应用
例3、【特殊值▪本题中特殊值为隐含条件】如图1,设D为锐角△ABC内一点,∠ADB=∠ACB+90°.
(1)求证:∠CAD+∠CBD=90°;
(2)如图2,过点B作BE⊥BD,BE=BD,连接EC,若AC•BD=AD•BC,
①求证:△ACD∽△BCE;
②求的值.
【答案】(2)②
【解析】
(1)【证明】如图1,延长CD交AB于E,
∵∠ADE=∠CAD+∠ACD,
∠BDE=∠CBD+∠BCD,
∴∠ADB=∠ADE+∠BDE=∠CAD+∠CBD+∠ACB,
∵∠ADB=∠ACB+90°.
∴∠CAD+∠CBD=90°;
(2)①如图2,∵∠CAD+∠CBD=90°,∠CBD+∠CBE=90°,
∴∠CAD=∠CBE,
∵AC•BD=AD•BC,BD=BE,
∴
∴△ACD∽△BCE;
②如图2,连接DE,
∵BE⊥BD,BE=BD,
∴△BDE是等腰直角三角形,
∴(首先算出本题中隐含的特殊值,连接DE,构造等腰直角三角形)
∵△ACD∽△BCE,
∴∠ACD=∠BCE,
∴∠ACB