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压轴题“一题精讲”(十七):模型的混合运用(1)

压轴题的难点在于能否发现复杂图形中的基本图形,抽象出其中的常见模型并加以利用。但是对于有些压轴题的难点在于你想到了合适的辅助线,并且得到了一部分的结论,但是如何继续下去,成了一个很大的问题,问题的关键在于没有发现图形中隐含的多种模型,并进行充分利用,一般而言,模型的运用不超过2次,因此选择合适的模型和恰当的方法就至关重要。目前,与相似三角形和比例线段相关的基本模型如下:

(以上模型点击图片即可跳转链接)

本题的背景345的RtABC,点D是在BC或其延长线上的动点,由BEADBACF,因此图中有较多的直角三角形,可以利用射影定理模型,由∠ABE=∠CAD,既可以构造一线三直角模型,也可以构造相似三角形,再利用构造后形成的A/X型基本图形,建立线段间的比例关系,进行进一步的计算

本题的第(1)问是CBD中点的特殊情况,要求∠ADB的正切值,则需要发现或构造直角三角形。由于∠ADB所在的RtABE中边BE的长度是未知的,因此需要添加辅助线,即作垂线。垂线的添加方式的不同,也决定了解题方法的难易度。以下提供了三种解决方法作为参考:

解法1在计算中是最简单的,但是大多数同学会选择用解法2和3进行,但由于计算过程的复杂和基本图形的多次运用,因此导致半途而废。解法1本质是解RtABD,已知了AB、BD的长度以及∠B的三角比,以这样的方式解三角形是最为简单的,不需要引入未知数,直接计算即可。

本题的第(2)问是 D BC 延长线上的情况,建立 AF BD 间的函数关系,由于两条线段间没有明显的数量关系,因此需要借助中间量搭建数量关系,以下介绍二种解法:
解法1:作平行线构造相似三角形和A/X型基本图形

解法2:构造一线三直角模型,利用射影定理综合解决

本题的第三问是AE=3EF的情况,此时需要分类讨论,即DBC延长线和DBC上两种情况。借助AEF∽△FBA,可以求出AF的值,再代入到之前的函数解析式中,即可求出BD的长度,继而求出ABD的面积。当D在BC上时,尽管图形发生了变化,但是问题解决的路径还是一致的。对于点在线段或其延长线上的问题,沿用既有的方法进行问题解决是常用的解题思路。


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