求線段比值常用策略(求線段比值的題目)
八年級數(shù)學(xué)幾何題中,求線段的比例一直是個難題。尤其是當(dāng)題目條件中沒有給出線段長度時,很多同學(xué)都感到無頭緒。這時候就需要引入一個可以表達線段長度的量,即Set參數(shù)。
設(shè)置參數(shù)也是初中數(shù)學(xué)中常用的方法。它可以廣泛用于求線段比、角度比、面積比等,因為在求比的過程中,通常會消除參數(shù)。使用參數(shù)時一定要記住“過橋”,即消滅參。
話題
菱形ABCD中,ABC=60,P為對角線BD上的點,E為邊BC上的點,PE=PA。
(1)如圖1所示,求APE的次數(shù);
(2)如圖2所示,BE的垂直平分線與BD相交于F點,與BE相交于G點。求出PF:AB的值;
(3)如圖3所示,PE與CD交于M點。當(dāng)CME=45時,求BC:CE的值。
分析:
(1)角為60的菱形實際上可以看作是由兩個等邊三角形組成的兩個等邊三角形。它是一種特殊的菱形,菱形是軸對稱圖形。BD是其對稱軸。好好利用這個財產(chǎn)。這樣可以大大簡化證明過程。
P點在BD上,所以連接PC。根據(jù)對稱性,PA=PC,根據(jù)題目條件中的PE=PA,可得PC=PE,如下所示:
我們要求的APE在四邊形ABEP內(nèi),所以APE=360-BAP-ABC-E=300-BAP-E,根據(jù)對稱性,BAP=BCP=180-PCE=180-E,代入上式,可得APE=300-(180-E)-E=120;
(2)我們知道菱形的對角線平分一組對角,因此BD平分ABC,從而得到特殊的PBC=30。結(jié)合圖中的垂直平分線,我們可以構(gòu)造一個角為30的直角三角形,同時在上題中我們證明了等腰PCE。我們不妨通過點P構(gòu)造PHBE,然后構(gòu)造一個特殊的直角三角形,如下圖:
由于該題沒有給出任何邊長條件,為了求出比值,我們需要設(shè)置參數(shù)來表示線段AB和PF。我們應(yīng)該設(shè)置哪一個呢?
菱形的邊長起著極其重要的作用。首先,我們可以將菱形的邊長設(shè)置為PF。
BFG中,BF=2y,BG=3y,G點是BE的中點,所以BE=2BG=23y,所以CE=BE-BC=23y-x,等腰在PCE之前已經(jīng)證明,根據(jù)三條線的組合,可以求出CH=3y-x/2,那么在第二個特殊直角三角形BPH中,BH=BC+CH=x+3y-x/2=3y+x/2.所以PH=y+3x/6,BP=2y+3x/3,所以PF=BP-BF=3x/3。此時我們可以計算比率,結(jié)果為3/3;
(3)這題增加了一個特殊的角度45,那么此時的比例會發(fā)生什么變化呢?我們?nèi)匀谎永m(xù)上題的參數(shù)設(shè)置,在N點連接AC和BD,如下圖:
我們先計算一下相關(guān)的角度。在MEC中,CME=45,MCE=60,所以得到E=75,這樣就可以得到兩個等腰三角形,即BPE和PCE,然后計算CPE=30,所以我們得到APC=90。根據(jù)對稱性,我們得到BPC=45?,F(xiàn)在我們可以利用特殊直角三角形的邊長關(guān)系。
仍然假設(shè)菱形的邊長為x,則CN=x/2=PN,BN=3x/2,BP=BN+PN=3x/2+x/2,所以BE=BP=3x/2+x/2,所以CE=BE-BC=3x/2-x/2,即可求出比值,化簡后得到3+1。
反思解決問題
在使用參數(shù)之前你是如何看待使用參數(shù)的?問題條件是沒有線段長度,但比例為1。特殊的邊長之間存在著關(guān)系,比如等腰直角三角形、角為30的直角三角形等,并且存在著全等、對稱等等價關(guān)系。三、除了這道題,很多其他問題也適合參數(shù)法,比如解決應(yīng)用問題和函數(shù)問題。參數(shù)的意義在于輔助或簡化,最終會被淘汰。如果推導(dǎo)結(jié)束后參數(shù)還在,那肯定說明過程有問題。
其實參數(shù)沒必要想得那么神秘。當(dāng)我們學(xué)習(xí)角度表示時,我們標(biāo)記1、2等,這些都是參數(shù)。同樣,在解決問題的過程中,太多的線段名稱也不方便找到數(shù)量關(guān)系。假設(shè)用x、y等字母來表示,最終的作用就是簡化流程。