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第28 题 爪形三角形解题的三大“魔法武器“(解透一
题)
【2025 届四川省成都三诊T8】
已知在△ABC 中,
,∠BAC 的角平分线AD 交BC 于点D,若
,则
( )
A.
B.
C.1 D.
本题围绕△ABC 展开,涉及三角形中的角度(
π 且AD 为其角平分线)和边长
关系(
).综合运用三角形内角平分线定理、正弦定理以及三角函数的相关知
识来求解tan∠ABC 的值.通过本题可以考查学生的数学抽象素养,将三角形中的几何关系
抽象为数学等式;还考查了数学建模素养,把实际的三角形问题建立成可求解的数学模型,
从而培养学生解决实际问题的能力.
“多思少算” 是高中数学解题的一种非常重要的策略,选择题关注选项的提示作用.
方法一:动态观察+特殊值试错法
解析:动态分析,过定角A 和边BA,令B 变化,如图,
当AD 垂直BC 时,
,显然需要
增大,即
,排除A;
观察选项,选项C 取值对应角B 为特殊角
,在此情况下求CD 的大小.
如图, 在三角形ABD 中,
,在三角形ADC 中,
,
所以
,故答案选C.
方法点评:动态分析,特殊值验证,适用于选择,如果是解答题呢?
本题是与三角形角平分线有关的解三角形问题,其本质上是求解组合三角形的问题,在
中,如果视DC 为定值,那么一对边角确定,三角形的外接圆大小确定.问题要求
,本质是求角,令
,则合三角形的角都可以表示出,只需要借助
建立
的方程即可.
方法二:三角方程"魔法公式"
令
,鉴于
为
的角平分线,且
,
故
.
为了简化运算,不妨取
长度为单位1,即
在
里,依据正弦定理有
),即
.
所以
.
在
中,根据正弦定理
,其中
,
所以
,则
.
或
(舍去,θ 是三角形内角)
所以
,即
方法点评:借助
建立
的方程,得到
的二次方程.本题求
,题目在给
出爪型图(三角形组合图象)情景下求
,从高中知识板块可以联系到解析几何,
直线的倾斜角与斜率则可沟通
,于是建立适当坐标系,转化为解析几何问题.
方法三:坐标系变身术
以B 为坐标原点,以BA 方向为
轴建立直角坐标系,
不妨设
,则
则
(其中
,
联立解得
,
同理
,
联立解得
,
又
,即
整理得:
即
,
注意
解得
,所以
方法点评:作为解答题的答题,借助直线倾斜角直接构建目标元,优化了运算.
选择题优先用"动态+特殊值":快速排除选项,减少计算量,就像用排除法做逻辑题.
解答题看条件选武器:
如果题目强调三角函数关系(如正弦、余弦),用三角方程法;
如果图形有明显的直线或坐标关系,用坐标系变身术.
画图是解题神器:无论用哪种方法,先画草图标出关键信息,让大脑和眼睛一起工作!
【训练用动态观察法----图形是否有“动态元素”(旋转、滑动)】
1.在正方形
中,点
是边
的中点,点
是边
上一点,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【类题训练,改线段关系为面积关系】
2.在
中,
,
的角平分线
交
于点D,
的面积是
面积的3 倍,则
( )
A.
B.
C.
D.
【类题训练,爪形三角形的解答】
3.
中,
为线段
上的点,则( )
A.
B.若D 为
中点,则线段
长度为13
C.若
为
的角平分线,则
D.若
,则
【类题训练,加强角平分线性质推导思想应用】
4.在△ABC 中,点D 在边BC 上,AD 为∠A 的角平分线,
,
.
(1)求
的值;
(2)求边AB 的长.
【拓展训练,加强角平分线性质推导思想应用】
5.
的内角
的对边分别为
,已知
.
(1)求
;
(2)若
,
的角平分线交
于点
,求线段
长度的最大值.