内容正文:
转化构图巧解题
转化构图的方法是:根据题设的结构特征和目标特点,通过添加适当的辅助线,构造出恰当的新图形,使之成为连接条件和结论的纽带.运用这种方法有时可取得出奇制胜的效果,下面举一例说明.
题目 如图1,在矩形ABCD中,设AB=a.AD=2a,E是BC边上的一点,且∠CDE=15°.求证:AE=2a.[来源:Z.xx.k.Com]
分析 本题是一道具有较大难度的题目,难在题设15°不易发挥它的应有功效,实际它正是结论AE=2a成立的关键,为此要对15°的角进行转化,但同时要兼顾AD=2AB.[来源:学科网]
观察可知,在本题已知的矩形中,不难由∠CDE=15°,得∠ADE=75°.[来源:学_科_网Z_X_X_K]
欲证AE=2a,即证∠AED=75°,也即证∠DAE=30°.
在AE=2a、∠AED=75°、∠DAE=30°三个中,其中一个成立,则另两个也成立.若单独证明其中一个有困难,不如把它们看成一个整体,另构造一个顶角是30°,且腰长为2a的等腰三角形,并使它和欲证明的等腰△ADE密切相连,这样既容易产生新的等边2a、新的等角15°、75°,又极易发挥30°角的作用,从而使问题迎刃而解.
简证一 如图2,以D为圆心,AD为半径画弧,交BC延长线于点F,即DF=AD.
∵CD=a,DF=2a,∴∠DFE=30°,
∴∠FDE=∠CDF+∠CDE=75°,
∴∠FED=75°,
∴△FDE是等腰三角形.[来源:学,科,网Z,X,X,K]
∵AD∥EF,AD=EF,
∴四边形ADFE是菱形,
∴AE=DF=2a.
简证二 如图3,以D为顶点,DA为一腰,在另一侧作顶角为30°的等腰△DAF,过点F作FG⊥AD于点G.
∴AF=ED.
∴四边形AFDE是平行四边形,
∴AE=FD=2a.
简证三 如图4,以D为顶点,以AD为一腰,作顶角为30°的等腰△ADF,作FG⊥AD于点G,连结EF.
∵∠DAF=30°,AF=2a,
∴FG=a, ∴DC=FG.
∵∠FDG=∠DEC=75°,[来源:学科网]
∠FGD=∠DCE.
∴△FGD≌△DCE,∴DE=DF.
∵∠ADE=∠ADF=75°.
∴DA垂直平分EF,∴AE=AF=2a.
注 四边形AEDF是筝形.
简证四 如图5,