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- 2021-05-13 发布
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阅读理解型
如图①,P为△ABC内一点,连接PA、PB、PC,在△PAB、△PBC和△PAC中,如果存在一个三角形与△ABC相似,那么就称P为△ABC的自相似点.
⑴如图②,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ACB>∠A,CD是AB上的中线,过点B作BE⊥CD,垂足为E,试说明E是△ABC的自相似点.
⑵在△ABC中,∠A<∠B<∠C.
①如图③,利用尺规作出△ABC的自相似点P(写出作法并保留作图痕迹);
②若△ABC的内心P是该三角形的自相似点,求该三角形三个内角的度数.
B
B
B
C
C
C
A
A
A
D
P
E
①
②
③
(第27题)
【解题思路】要判断一个点是不是一个三角形的自相似点,只要根据自相似的定义来判断即可;构造一个自相似三角形时,要紧扣定义;因为三角形的内心是角平分线相交形成的,又因为定义既性质,所以可以依据自相似求出各角度数。
【答案】⑴在Rt △ABC中,∠ACB=90°,CD是AB上的中线,∴,∴CD=BD.
∴∠BCE=∠ABC.∵BE⊥CD,∴∠BEC=90°,∴∠BEC=∠ACB.∴△BCE∽△ABC.
∴E是△ABC的自相似点.
⑵①作图略.
作法如下:(i)在∠ABC内,作∠CBD=∠A;
(ii)在∠ACB内,作∠BCE=∠ABC;BD交CE于点P.
则P为△ABC的自相似点.
②连接PB、PC.∵P为△ABC的内心,∴,.
∵P为△ABC的自相似点,∴△BCP∽△ABC.
∴∠PBC=∠A,∠BCP=∠ABC=2∠PBC =2∠A,
∠ACB=2∠BCP=4∠A.∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°.
∴∠A+2∠A+4∠A=180°.
∴.∴该三角形三个内角的度数分别为、、.
【点评】本题介绍了一个全新的知识:自相似,能有效的考查同学们运用所学知识解决新问题的能力,能体现学以致用的原则,是数学教学的最高境界,动手做一个自相似图形,又能有效的考查同学们的动手能力,利用自相似的定义求角度,考查了知识的运用能力,是一个形势新颖的好题,难道较较大。
1.通过学习三角函数,我们知道在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,因此边长与角的大小之间可以相互转化.类似的,可以在等腰三角形中建立边角之间的联系.我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角正对(sad),如图①,在△ABC中,AB=AC,顶角A的正对记作sadA,这时sadA=底边/腰=.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述角的正对定义,解下列问题:
(1)sad60°= .
(2)对于0°<A<180°,∠A的正对值sadA的取值范围是 .
(3)如图②,已知sinA=,其中∠A为锐角,试求sadA的值.
【解题思路】(1)根据等腰三角形的性质,求出底角的的度数,判断出三角形为等边三角形,再根据正对的定义解答;(2)求出0度和180度时等腰三角形底和腰的比即可;(3)作出直角△ABC,构造等腰三角形ACD,根据正对的定义解答.
【答案】(1)根据正对定义,当顶角为60°时,等腰三角形底角为60°,则三角形为等边三角形,则sad60°= =1.
(2)当∠A接近0°时,sadα接近0,当∠A接近180°时,等腰三角形的底接近于腰的二倍,故sadα接近2.于是sadA的取值范围是0<sadA<2.故答案为0<sadA<2.
(3) 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,sin∠A= .
在AB上取点D,使AD=AC,作DH⊥AC,H为垂足,令BC=3k,AB=5k,
则AD=AC= =4k,又在△ADH中,∠AHD=90°,sin∠A= .
∴DH=ADsin∠A= k,AH= = k.
则在△CDH中,CH=AC-AH= k,CD= = k.于是在△ACD中,AD=AC=4k,CD= k.
由正对的定义可得:sadA= = .
【点评】此题是一道新定义的题目,考查了正对这一新内容,要熟悉三角函数的定义,可进行类比解答.难度中等.