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压轴题“一题精讲”(十三):巧解三角形(2)


中,我们探究了旋转背景下含60°角的解三角形。在本节中,我们将探究 345三角形背景下的解三角形 问题。 “345背景下的三角形”不仅仅包含“勾三股四弦五”的直角三角形(其中两个锐角近似为37°和53°),还包含顶角或底角近似为37°或53°的等腰三角形(共4类),他们的边角关系主要有以下特点,通过借助近似37°角和53°角三角比的特征,合理做高,得到三角形三边的数量关系。

本题的背景是 “345直角三角形+斜边中点+动直角”的问题 。本题的解决方法是善于运用图形中特殊角的锐角三角比,由于是“直角三角形+斜边中点”的特殊背景,因此要善于发现题目中的等角,结合这两点信息可以助力问题解决。
本题的第一问是特殊情况,即DE⊥AC的情况,此时DF//AC,DE//BC, EF为▲ACB的中位线 ,因此其长度为5。 同时第一问的特殊情况也为第二问求∠DFE的正切值埋下伏笔,可以得到∠DFE=∠A

本题的第二问是一般情况,由第一问的特殊情况,猜想tan∠DFE=3/4。

由∠DFE=90°,联想第一问的特殊图形,可以过点D作两条直角边的垂线,构造相似三角形,将DE:DF转化为问题1的特殊情况,将问题解决

对于第二问,我们也可以思考AE的取值范围,此时取“F与C重合”以及“F与B重合”两个临界位置,借助锐角三角比求出AE的取值范围。

本题的第三问是 问题。对于等腰三角形的存在性问题有以下路径解决: 路径1: 寻找与目标等腰三角形(B)相似的已知等腰三角形(A) ,其中 这个等腰三角形(A)的三边中有某些边是已知的或某些角的三角比是确定的 对等腰三角形(A)进行分类讨论,以此简化运算 路径2: 直接对目标三角形进行分类讨论,借助相似三角形、锐角三角比或勾股定理等途径进行解决 由于本题的第三问中只能确定∠QCF=∠B,也就是说▲QCF是一个顶角或底角近似为53°的等腰三角形,同时,发现▲QCF始终与▲DEQ相似,因此采取路径2进行解决。 1°当FQ=CQ时,此时为EF//AB的特殊情况,可以快速求出BF的长度。

当FQ=FC或CQ=CF时,此时就要利用含近似53°角等腰三角形的三边关系,通过“设k”法,借助▲QCF∽▲DEQ,用含k的代数式标出DE和EF的长度,从而利用∠DFE的三角比求出k的值,继而求出BF的长度


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