今天,数学世界仍然给大家分享一道初中数学几何题,这道题难度较大,辅助线比较多,如何作辅助线是这一题的难点。解决此题的关键就是要灵活运用等腰直角三角形的性质,三角形外接圆的性质,以及勾股定理。下面,我们就一起来看这道例题吧!

例题:(初中奥数题)如图,已知在三角形ABA’中,AB=BA’,BC平行AA’,∠ABA’是90度,∠ACA’是75度。求证:AC=AD。

初中几何辅助线证明题旋转法(这道初中数学证明题看着简单)(1)

分析:此题的条不多,图形也比较简单,但是想通过角的度数推出线段相等并不容易,特别是如何运用75度的角呢?三角形ABA’中,AB=BA’,∠ABA’是90度,可以得知三角形ABA’是等腰直角三角形,并不能与75度的角产生联系,75度的角也不是特殊角,但是它的2倍是150度属于特殊角,怎么转换呢?

我们回想一下,圆周角和圆心角就有这样的关系,于是可以找到三角形ACA’外接圆的圆心O,连接OA、OA’、OB、OC,由等腰直角三角形“三线合一”的性质可以推出OB⊥BC,接下来作OH⊥BA’就可以求出就可以求出圆心O上各个角的度数,得到三角形AOC是正三角形,得到∠CA’A是30度,∠ADC是75度,到此即可得到结论。

初中几何辅助线证明题旋转法(这道初中数学证明题看着简单)(2)

证明:取三角形ACA’外接圆的圆心O,连接OA、OA’、OB、OC,

则有OA=OA’=OC,∠AOA’=2∠ACA’=150度,

∠OAA’=∠OA’A=15度,

∵AB=BA’,∠ABA’是90度,

∴三角形ABA’是等腰直角三角形,

∴OB平分∠ABA’,且OB⊥AA’,

∵BC平行AA’,

∴OB⊥BC,

过点O作OH⊥BA’于H,则三角形OHB是等腰直角三角形,

∵∠BA’A=45度,∠OA’A=15度,

∴∠OA’H=3O度,∠HOA’=6O度,

设OH=a,则OB=√2a,OA’=OC=2a,

在直角三角形OBC中,勾股定理得BC=√2a,

∴三角形OBC是等腰直角三角形,即∠BOC=45度,

∴∠AOC=360-150-60-45-45=60度

∴∠AA’C=30度(圆周角和圆心角的关系)

∴∠ADC=∠AA’C ∠A’AD=30 45=75度,

∵∠ACA’=75度,

∴AC=AD。

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