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对一道直角三角形考题的解法的深入思考
中考题往往是一题多解的代表性考题,不同的思考角度,就会得到不同的求解方法,带来
不同的数学的感受,下面就向大家介绍一例.
题目:如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC=3,CD=1,CH⊥BD
于H,点O是AB中点,连接OH,则OH= .
思考角度1 三角形相似+勾股定理
分析:解答时,我们需要这样思考:
(1).利用基本图形的结论,分别求得DH,BH的长度,基础是勾股定理先求BD的长度;
(2)利用作高的方式,构造新的相似三角形;
(3)用勾股定理最后求得OH的长度.
解:如图1,因为∠ACB=90°CH⊥BD,AC=BC=3,CD=1,所以BD=,
所以△CDH∽△BDC,△BHC∽△BCD,所以,,
所以DH=,BH=.
过点D作DM⊥AB,垂足为M,过点H作HN⊥AB,垂足为N,所以DM∥HN,
因为AC=BC=3,CD=1,所以AD=2,DM=,所以,所以HN=.
因为AB=3,AM=,所以BM=2,所以,所以BN=.因为BO=,
所以ON=BN-ON=-=,在直角三角形HNO中,根据勾股定理,得:
HO==.
点评:此法主要用的是相似三角形的知识,求得构造出的直角三角形的两条直角边的长度,为勾股定理的使用创造条件.
思考角度2 三角形相似+全等+勾股定理
解:因为∠ACB=90°CH⊥BD,AC=BC=3,CD=1,所以BD=,
所以△CDH∽△BDC,所以,所以DH=.
在BD上截取BE=CH,连接CO,OE,因为∠ACB=90°,CH⊥BD,AC=BC=3,CD=1,
所以BD=,所以△CDH∽△BDC,所以,所以CH=,因为△ACB是等腰直角三角形,点O是AB中点,所以AO=OB=OC,∠A=∠ACO=∠BCO=∠ABC=45°,
所以∠OCH+∠DCH=45°,∠ABD+∠DBC=45°,因为∠DCH=∠CBD,所以∠OCH=∠ABD,
在△CHO与△BEO中,,所以△CHO≌△BEO,所以OE=OH,∠BOE=∠HOC,
因为OC⊥BO,所以∠EOH=90°,所以△HOE是等腰直角三角形,因为EH=BD﹣DH﹣CH==,所以OH=EH×=.
点评:巧妙构造三角形全等,生成一个全新的等腰直角三角形,且斜边可求,构造方法可谓创新别致.
思考角度3 建立平面直角坐标系法
坐标系法解题的关键是确定原点和坐标轴,建立不同的坐标系,也会带来不同的解题风格,
感受数学的深奥和迷人的魅力.
坐标系1:如图3,以点A为原点,以AB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,
过点D作DM⊥AB,垂足为M,因为AC=BC=3,CD=1,所以AD=2,DM=AM=,AB=3,
连接CO,则CO⊥AB,所以AO=OB=CO=,所以点D(,), 点C(, ),
点B(3,0), 点O(,0),设直线BD的解析式为y=x+,把D(,),B(3,0)分别代入解析式,得,解得,所以直线的解析式为y=-x+;设直线CH的解析式为y=x+,因为CH⊥BD,所以·=-1,所以=2,
所以y=2x+,把点C(, )代入解析式,得=3+,所以=-,
所以直线CH的解析式为y=2x-,所以点H的坐标为方程组的解,
解得,所以点H的坐标为(,),所以HO==.
坐标系2:如图4,过点H作HN⊥AB,垂足为N,以AB所在的直线为x轴,点N为原点建立平面直角坐标系,过点D作DM⊥AB,垂足为M,接下来的请读者自己完成.
坐标系3:如图5,以点O为原点,以AB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,
过点D作DM⊥AB,垂足为M,因为AC=BC=3,CD=1,所以AD=2,DM=AM=,AB=3,
连接CO,则CO⊥AB,所以AO=OB=CO=,所以点D(-,), 点C(0, ),
点B(,0), 点O(0,0),设直线BD的解析式为y=x+,把D(-,),B(,0)分别代入解析式,得,解得,所以直线的解析式为y=-x+;
设直线CH的解析式为y=x+,因为CH⊥BD,所以·=-1,所以=2,
所以y=2x+,把点C(0, )代入解析式,得=,所以=,
所以直线CH的解析式为y=2x+,所以点H的坐标为方程组的解,
解得,所以点H的坐标为(,),所以HO==.
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