论文部分内容阅读
在解决许多几何计算问题时,“解直角三角形”的思想常常会被应用,即考虑将所求元素置于某直角三角形中,通过解直角三角形的方法将它们求出. 在此过程中,常常需添加适当的辅助线,才能构造出想要的直角三角形. 现就常用的添加辅助线的方法作一个简单的介绍:
一、 作三角形的高
若三角形的内角(或外角)中有特殊角时,则可过非特殊角的顶点作三角形的高,构造出含特殊角的直角三角形.
例1 如图1,某公园计划在一块三角形空地上种植草皮以美化环境,已知AB=20 m,AC=30 m,∠A=150°,若这种草皮每平方米售价为a元,则购买这种草皮至少需要( )元.
A. 450a B. 300a
C. 225a D. 150a
【解析】本题的关键是求△ABC的面积,可选AB作为底,过点C作AB边上的高,如图2. 在Rt△ADC中,已知一边一角(AC=30 m,∠DAC=30°),便可通过解直角三角形求出高CD,进而求出△ABC的面积.
二、 作梯形的双高线
若梯形的内角中有特殊角时,一般可作梯形的双高,可构造出两个含特殊角的直角三角形以及一个矩形.
例2 如图3,有一条人工河,河的两岸PQ、MN互相平行,河岸PQ上有一排间隔为50 m的彩灯柱C、D、E…,某人在河岸MN的A处测得∠DAN=21°,然后沿河岸走了175 m到达B处,测得∠CBN=45°,求这条河的宽度. (参考数据:sin21°≈,tan21°≈)
【解析】如图3,分别过点A、C作AS⊥PQ、CT⊥BN,构造出含有21°、45°的直角三角形. 设出河宽,利用相应的三角函数表示出SD、BT的长,利用等量关系SC=AT,把相关数据代入,即可求得河宽.
三、 连接特殊四边形的对角线
例3 公园里有一块形如图4中四边形ABCD的草地,测得BC=CD=10 m,∠B=∠C=120°,∠A=45°. 请你求出这块草地的面积.
【解析】若连接BD,则四边形ABCD被分割成等腰△BCD和△ABD,通过计算∠ABD的大小,可以发现△ABD是一个等腰直角三角形,这样便很容易求出四边形ABCD的面积.
四、 延长四边形不相邻的两边
若四边形中相邻的两角互余时,可延长不相邻的两边使之相交,构造出相应的直角三角形.
例4 如图5,在四边形ABCD中,AB=8,BC=1,∠A=30°,∠B=60°,四边形ABCD的面积为5,求AD的长.
【解析】显然在四边形ABCD中,有特殊角∠A和∠B,且它们互余,于是延长AD、BC相交于点E,可得Rt△AEB,进一步可求出AE、BE的长. 最后设AD=x,通过四边形ABCD的面积为5,建立关于x的方程,从而得解.
若四边形中有一对对角均为直角时,可延长不相邻的两边使之相交,构造相应的直角三角形.
例5 如图6,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,AB=BC,AD=7,tanA=2,求CD的长.
【解析】分别延长DC、AB相交于点E,则由题意知:直角三角形△ADE和△CBE的两条直角边之比都是1∶2. 设AB=BC=k,则可得BE=2k,AE=3k,CE=k,DE=14. 进一步,可在Rt△ADE中利用勾股定理,得到关于k的方程,进而可求出CD的长.
(作者单位:苏州市立达中学校)
一、 作三角形的高
若三角形的内角(或外角)中有特殊角时,则可过非特殊角的顶点作三角形的高,构造出含特殊角的直角三角形.
例1 如图1,某公园计划在一块三角形空地上种植草皮以美化环境,已知AB=20 m,AC=30 m,∠A=150°,若这种草皮每平方米售价为a元,则购买这种草皮至少需要( )元.
A. 450a B. 300a
C. 225a D. 150a
【解析】本题的关键是求△ABC的面积,可选AB作为底,过点C作AB边上的高,如图2. 在Rt△ADC中,已知一边一角(AC=30 m,∠DAC=30°),便可通过解直角三角形求出高CD,进而求出△ABC的面积.
二、 作梯形的双高线
若梯形的内角中有特殊角时,一般可作梯形的双高,可构造出两个含特殊角的直角三角形以及一个矩形.
例2 如图3,有一条人工河,河的两岸PQ、MN互相平行,河岸PQ上有一排间隔为50 m的彩灯柱C、D、E…,某人在河岸MN的A处测得∠DAN=21°,然后沿河岸走了175 m到达B处,测得∠CBN=45°,求这条河的宽度. (参考数据:sin21°≈,tan21°≈)
【解析】如图3,分别过点A、C作AS⊥PQ、CT⊥BN,构造出含有21°、45°的直角三角形. 设出河宽,利用相应的三角函数表示出SD、BT的长,利用等量关系SC=AT,把相关数据代入,即可求得河宽.
三、 连接特殊四边形的对角线
例3 公园里有一块形如图4中四边形ABCD的草地,测得BC=CD=10 m,∠B=∠C=120°,∠A=45°. 请你求出这块草地的面积.
【解析】若连接BD,则四边形ABCD被分割成等腰△BCD和△ABD,通过计算∠ABD的大小,可以发现△ABD是一个等腰直角三角形,这样便很容易求出四边形ABCD的面积.
四、 延长四边形不相邻的两边
若四边形中相邻的两角互余时,可延长不相邻的两边使之相交,构造出相应的直角三角形.
例4 如图5,在四边形ABCD中,AB=8,BC=1,∠A=30°,∠B=60°,四边形ABCD的面积为5,求AD的长.
【解析】显然在四边形ABCD中,有特殊角∠A和∠B,且它们互余,于是延长AD、BC相交于点E,可得Rt△AEB,进一步可求出AE、BE的长. 最后设AD=x,通过四边形ABCD的面积为5,建立关于x的方程,从而得解.
若四边形中有一对对角均为直角时,可延长不相邻的两边使之相交,构造相应的直角三角形.
例5 如图6,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,AB=BC,AD=7,tanA=2,求CD的长.
【解析】分别延长DC、AB相交于点E,则由题意知:直角三角形△ADE和△CBE的两条直角边之比都是1∶2. 设AB=BC=k,则可得BE=2k,AE=3k,CE=k,DE=14. 进一步,可在Rt△ADE中利用勾股定理,得到关于k的方程,进而可求出CD的长.
(作者单位:苏州市立达中学校)