初中數學:求直角三角形斜邊上的角平分線,你會幾種方法?

2021-01-08 初中數學解題秀

我們知道,直角三角形斜邊上的中線,等於其斜邊的一半。

那麼,直角三角形斜邊上的角平分線,你會求嗎?本文舉一例,提供四種方法,來探討這個問題。

例題:如圖,在直角三角形△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,∠A=60°,CD平分∠ACB,若AD=2,則CD=__________

先來分析本題:這是個「好」直角三角形,帶有,∠B=30°,∠A=60°,而且由CD平分∠ACB得到∠ACD=∠BCD=45°,本題自帶很多特殊角,可以為我所用,方便計算:含有60°的直角三角形三邊比1:√3:2;含有45°的直角三角形三邊比1:1:√2。

方法1:「秒殺」口算!作DE⊥AC.如圖解,∠A=60°,AD=2,所以AE=1,DE=√3.又由∠ACD=45°,所以CD=√2DE=√2×√3=√6.這個方法,充分使用60°,45°特殊角,口算解題,漂亮!

方法2:再來個秒殺口算法!作DE⊥BC.如圖解,充分利用含有60°的直角三角形三邊比1:√3:2;含有45°的直角三角形三邊比1:1:√2,由∠BCD=45°,可設EC=ED=x,則直角三角形△CDE中CD=√2x;直角三角形△BDE中BE=√3x,BD=2x,放在最大的直角三角形△ABC中,AC=1/2AB=x+1,而BC=√3AC,所以可得方程:√3x+x=√3(x+1),口算:x=√3,故CD=√2x=√6.

方法3:類比參考「倍長中線法」的思路,延長CD到E,使EB⊥BC.如此會得到相似三角形(相似比√3:1)。

方法4:應用三角形角平分線定理:BD:AD=BC:AC(可用相似法或面積法來證明).這個定理在此不做展開證明,若用S=1/2sinα可以秒證,初中平面幾何方法則需要輔助線做平行構造相似,雖然經典,不是我願,記住結論,小題直用。BD:AD=BC:AC=√3,所以BD=2√3,作DE⊥BC.則口算DE=√3,故CD=√2x=√6.

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