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一道填空题的解题策略探秘

2025-08-03李娜娜

中学数学·初中版 2025年6期
关键词:平分线过点等腰三角

通过对一道几何填空题的多解探究,帮助学生挖掘几何图形中的基本几何模型,探寻解题之思维路径,以开阔学生解题视野,培养学生的发散思维及创新能力等[].

1问题再现

如图1,半圆 o 的直径 AB=5 ,AC,AD 为弦,且 AC=3,AD 平分∠BAC ,则 AD 的长等于

图1

2解题策略探秘

策略一勾股定理法

在几何问题中,求线段的长是最基本的问题.求线段长最常用的方法就是勾股定理法,即设法构造直角三角形,让所求线段成为直角三角形的一边,然后利用勾股定理求解[2].

解法1:如图2,连接 BC,BD .OD,OD 与 BC 交于点 G .因为 AB 是直径,所以 ∠C=∠ADB=90∘. 因为 AD 平分 ∠BAC ,所以

图2

根据垂径定理的推论,得 OD 垂直平分 BC. 因为直径AB=5 ,所以半径 .因为点 αO,G 分别是 AB ,中

BC的中点,所以 OG 是△ABC的中位线,所以 OG= .在Rt△ABC 中,AB=5,AC=3,由勾股定理,得 BC=4 ,所以 BG=2 因为 DG=OD-OG=1 所以在 RtΔBDG 中,由勾股定理,可得 .在RtΔABD 中,由勾股定理,得

点评:本题在连接三条线段后,图形中出现了7个直角三角形.求线段长时,三次利用了勾股定理,这三次利用勾股定理具有一定的先后顺序,前一次利用勾股定理求得的结果是后一次利用的基础.

解法2:如图3,连接 BC,BD,OD,OD 与 BC 交于点 G ,过点 D 作 DH⊥AC 交 AC 的延长线于点 H 由解法1可知, ∠C=∠ADB=90∘,OD 垂直平分

BC,DG=1,CG=BG=2. 所以四边形CGDH是矩形,所以 CH=DG= 1,DH=CG=2 ,于是可得 AH= AC+CH=4 在 RtΔADH 中,由勾股定理得

图3

点评:解法2与解法1相比,少用了一次勾股定理,但使用了矩形的判定与性质.解法1以 AD 为直角三角形的直角边,求 AD 的长,而解法2以 AD 为直角三角形的斜边,求 AD 的长.

策略二轴对称法

角是一个轴对称图形,遇到角平分线,过角平分线上的一点作两边的垂线段,可……

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