張玉清
初中數(shù)學競賽題中,有不少對解題很有用的條件都隱含在題中,需要學生用慧眼去發(fā)現(xiàn),從而解題,下面舉例加以分析,供讀者參考.
例1 如圖1,在△ABC中,∠BAC=60°,AB=2AC.點P在△ABC內(nèi),且PA=3,PB=5,PC=2.求△ABC的面積.
分析 △ABC是否有特殊性?分散的條件怎樣集中?
已有的經(jīng)驗是∠ACB=90°時利用旋轉(zhuǎn)的方法解.沿著這條思路,我們發(fā)現(xiàn),題中有兩個90°的隱含條件.
其一,由“∠BAC=60°,AB=2AC”可知∠ACB=90°.
其二,由“PA=3,PB=5,PC=2”想到基本勾股數(shù)3,5,4,將此三條線段變換后集中在一個三角形是常見的解題方法.
解 如圖2,作△ABQ,使得
∠QAB=∠PAC,
∠ABQ=∠ACP.
則△ABQ∽△ACP,
從而可得△ACB∽△APQ.
因為AB=2AC,
所以AQ=2AP=23,
BQ=2CP=4.
因為∠ACB=∠APQ=90°,
所以PQ=3AP=3,
所以BP2=25=BQ2+PQ2.
從而∠BQP=90°.
過點A作AD⊥BQ于點D,在矩形APQD中,
AD=PQ=3,
DQ=AP=3,
所以BD=4+3.
所以AB2=(4+3)2+32=28+83.
所以S△ABC=12AB·AC·sin60°
=38AB2=6+732.
例2 如圖3,已知D為銳角△ABC內(nèi)部的一個點,使得∠ADB=∠ACB+90°.且AC·BD=AD·BC,求AB·CDAC·BD的值.
解 由“∠ADB=∠ACB+90°”易知
∠CAD+∠CBD=90°.
作AE⊥AD且EA=AD,則
∠EAC=∠DBC.
因為AC·BD=AD·BC,
所以ACBC=ADBD=AEBD,
可得△EAC∽△DBC.
進而可得△ECD∽△ACB.
所以DEAB=CDBC=CEAC,
所以AB·CD=BC·DE.
又因為DE=2AD,
所以AB·CDAC·BD=2.
以上兩題發(fā)現(xiàn)題中隱含90°角是解題關(guān)鍵.所作輔助線實質(zhì)是旋轉(zhuǎn)相似變換,是解題的方法.作為練習,例2的條件下,還可求AB·CDBC·AD的值.(答案為:2)