沈占立
“我們手拉手,友誼傳四方.”這是1988
年漢城奧運(yùn)會(huì)主題曲《手拉手》里的歌詞.在八年級(jí)幾何里也有“手拉手”模型,與它相關(guān)的問題很多.構(gòu)造此模型解決一些問題非常方便.現(xiàn)將其基本圖形和結(jié)論歸納如下,
一 兩個(gè)共直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形]
“手拉手”基本圖形如下:
已知:△ABC,△DBE均是等腰直角三角形,BA =BC,BD=BE.∠ABC=∠DBE=90°.
結(jié)論:△ABD≌△CBE(邊角邊).
例,如圖4所示,在△ABD和△AEC中.∠BAD=∠CAE =90°.AB=AD,AC=AE.DC,BE交千點(diǎn)M.
(1)求證:BE=DC;
(2)求證:DC⊥BE;
(3)求∠AMD的度數(shù),
解析:本題蘊(yùn)涵兩個(gè)共直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形.圖中△ADC可以看成是△ABE繞著點(diǎn)A(旋轉(zhuǎn)中心)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°而得的.
(l)易證△ABE≌△ADC(邊角邊),故BE=DC.
(2)由(1)知△ABE≌△ADC,故∠AEB=∠ACD.在由A,M,C,E組成的“8字形”圖中,∠CME=∠ CAE=90°,故DC⊥BE.
(3)如圖5,過A點(diǎn)作AG⊥BE于G,AH⊥DC于H.由“手拉手”基本圖形易得△EAG≌△CAH(角角邊),故AG=AH,MA平分∠DME,所以∠AMD= ∠AME=45°.
例2(2015年·黃石)如圖6,已知直線AB交x軸于點(diǎn)A(a,O),交),軸于點(diǎn)B(O,b),且a,b滿足la+b l+(a+4)2=0.點(diǎn)c在第一象限,且BE⊥AC于點(diǎn)E.延長BE到D,使BD =AC連接OC,OD,CD.試判斷△COD的形狀,并說明理由.
解析:△COD為等腰直角三角形,理由如下:
由題意知a=-4,b=4,故A(-4,0),B(O,4),則OA =OB.又BE⊥AC.所以∠BEA= ∠BOA =90°.由A,O,E,B組成的“8字形”基本圖形可知∠CAO= ∠DBO.又BD=AC.故△AOC≌△BOD,所以O(shè)C=OD.∠BOD=∠AOC.則∠COD= ∠AOB=90°,△COD為等腰直角三角形.
二 兩個(gè)共頂點(diǎn)的等邊三角形
已知:如圖7、圖8、圖9,△ABC,△DBE均是等邊三角形.
結(jié)論:△ABD≌△CBE(邊角邊).
側(cè)3 如圖10所示,已知等邊△ABC和等邊△EAD,AC和AD在同一條直線上,BD與 CE交于點(diǎn)O.AB 與CE交于點(diǎn)M.AE與BD交于點(diǎn)N,連接MN.求證:(1)AN=AM; (2) MN//CD.
證明:(l)易證得△BAD≌△CAE.故∠ADN=∠AEM.又∠MA E=60°= ∠NAD ,AD=AE,所以△DAN≌△EAM.AN=AM.
(2)由(l)知AN=AM,而∠MAN=60°.則△AMN是等邊三角形.故∠MNA =60°=∠NAD,MN//CD.
三 兩個(gè)共頂點(diǎn)的正方形
已知:如圖11,以△ABC中AB,AC邊為邊向形外作正方形ABDE和正方形ACFG,
結(jié)論:△ABG≌△AEC(邊角邊).
例4 如圖12,△ABC中.∠ACB=90°.設(shè)BC=a,分別以直角三角形的三邊為邊向外作正方形ABDE,正方形ACFG,正方形BCMN.過點(diǎn)C作AB邊上的高CH并延長交正方形ABDE的邊DE于K.則四邊形BDKH的面積為____(用含口的式子表示).
分析:本題初看似乎無從下手.聯(lián)想“手拉手”基本圖形,連接AN.CD就不難解決.
解:連接AN,CD,如圖13.由“手拉手”基本圖形易證△ABN≌△DBC.
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2019年2期