在學習相似三角形時,有各種各樣的模型圖,在前面已經介紹過「A」型結構圖、「X」型結構圖、一線三角模型圖,這裡主要介紹「半角」模型圖。
「半角」模型圖
圖1:△ABC是等腰直角三角形,∠MAN=1/2∠BAC,結論:△ABN∽△MAN∽△MCA
圖2 :△ADE是等邊三角形, ∠DAE=1/2∠BAC,結論:△ABD∽△CAE∽△CBA
看一道具體的題目,是2016年揚州中考數學第27題(倒數第二題),題目看起來比較難,其實如果用模型來解題就會顯得比較簡單,裡面涉及到一線三角(「K」型圖)證全等、「半角」模型證相似。
例題:已知正方形ABCD的邊長為4,一個以點A為頂點的45°角繞點A旋轉,角的兩邊分別與邊BC、DC的延長線交於點E、F,連接EF.設CE=a,CF=b.
(1)如圖1,當∠EAF被對角線AC平分時,求a、b的值;
(2)當△AEF是直角三角形時,求a、b的值;
(3)如圖3,探索∠EAF繞點A旋轉的過程中a、b滿足的關係式,並說明理由.
分析:
(1)先求出∠AEC=∠CAF=22.5°,∠ACE=∠ACF=135°,通過三角形內角和為180°得到∠AEC=∠AFC=22.5°,進而得出CE=AC=AF,即a=b.
(2)直角三角形的存在性問題,本來應該分三種情況,但是∠EAF=45°不可能等於90°,也就轉化為等腰直角三角形存在性問題。等腰直角三角形存在性問題聯想到「K」型圖。分兩種情況進行計算:①當∠AFE=90°時,判斷出△ADF≌△FCE,②當∠AEF=90°時,同①的方法,即可得出結論;
(3)典型的「半角」模型,先判斷出∠AFC+∠CAF=45°,判斷出∠CAF=∠AEC,進而判斷出△ACF∽△ECA,即可得出結論。
有些時候,利用模型圖解題會顯得比較方便,因此一些常見的模型圖必須要掌握。