幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

此題是哈爾濱的王老師留言分享的,由於今年比較忙碌很少有精力去研究題,所以分享文章的時候也不多,錄影片都是假期不休息或者平時晚上有力氣的時候錄幾個,能堅持分享就挺不容易了。所以此題也是幾天後才看的,所以很多人留言或者問題我都是拒絕的,確實沒有精力去看,只能透過圈子或者一些群給大家搭建交流的平臺。

話不多說,我們先看題目:此題是八年級正方形的綜合題,一共三問,難在只能有八年級的全等及勾股定理去解題,九年級才學相似共圓及三角函式。偶爾大家覺得我分享了很多方法,題也比較難,會誤認我我數學能力很強。其實我想說,你要願意花一兩天時間研究一道題,也會很厲害,很多方法是逐漸嘗試摸索出來,或者逐漸最佳化,這個思考的過程很重要,由於精力有限思考也是斷斷續續的。

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

我們先看第1-2問的構造思路,透過四邊形對角互補共定點一端線段對應相等想到旋轉構造,對於第2問來說第2個圖實用性很強,可以瞬間推出結論;

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

第三問需要利用角平分線所分線段對應成比例,這裡八年級面積轉化可以證出,這是以前分享過的圖片;​

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

第三問先證45°角(補上方法)

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

解法一:透過已知的2倍關係結合角分線比例關係,可以直角算出AE和DE關係,再透過旋轉造全等結合面積求出正方形的邊長,最後求CH長度仍然用角分線比例關係;​

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

解法二:構造思路透過已知條件找角的關係,∠EAD+∠EDA=45°,結合角度關係透過正方形十字架垂直全等構造半形模型,再透過旋轉證明出線段關係,透過設未知數在直角三角形中勾股定理即可求出AE和FG的關係,從而表示出AE和BQ,利用面積求出邊長,再結合角分線所分線段成比例求CH長度;​

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

解法三:我用了一個逆推中位線,但可能八年級也不能用,這個推出中點後求解很方便,只是提供個思路,大家可以借鑑下。當然求解CH方法也不唯一,我利用EH是角平分線所分線段成比例,求出HD,再結合直角三角形求解。也可以連線AC,因為AC和BD垂直,直接在勾股求CH即可。​

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

根據解法三完善成八年級解法,這麼構造後計算量大大降低,利用三角形底和高的關係進行轉化,斷斷續續想了兩天逐漸最佳化。

幾何綜合題半形旋轉引發的思考,方法的侷限性增大解題難度

此題是典型的半形旋轉結合12345題型的結論,如果九年級或者中考出現,很多方法都可以用,此題就沒什麼難度可言了。初中平面幾何之所以難,就是難在方法要符合學生的認知規律,有年級限制及解法限制,畢竟要面向全體學生。

以上僅僅是個人思路,當然也借鑑一點高手解法,希望對大家有幫助,如果有好的解法也歡迎分享。