【初中数学】王桥 :为什么要做垂线?——中考多见的12种做垂线的策略

【初中数学】王桥 :为什么要做垂线?——中考常见的12种做垂线的策略


几何之难,难在辅助线。几何辅助线的实质可谓精彩纷呈。添加辅助线充分考察了转化思想、数形结合思想、类比头脑、构造等数学思想。如何添加辅助线既是教学的重点,也是学生学习的难点。一轮复习,在帮助学生建立知识系统的同时,更要帮忙他们建立起方法系统!——这也是连续四年我们召开一轮备考研讨会所达成的共识。

咱们今天先聊聊中考最多见的辅助线:垂线!

  为什么要做垂线?什么情况下要做垂线?过哪些点作哪些线的垂线?……这些都是即日我们需要涉及到的内容。

常言道:没有规矩,不成方圆。规和矩是华夏古人发明的用来测量和画圆方的工具。

周髀算经》中叙述了周公与商高的一段对话,周公问商高:“大哉言数,请问用矩之道?”商高说:“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远.环矩认为圆,合矩以为方…。”

    翻译为现在的语言就是周公说:数学真是了不起呵!请问怎样使用呢?商高答道:把矩放平了,可以测定水平和铅直方向;把矩立起来,可以测量高度;把矩反过来倒置,可以测量深度;把矩卧于地面,可以测定水平距离;将矩环转一周,可以得到圆形;将两矩合起来,可以得到长方形.……”

【初中数学】王桥 :为什么要做垂线?——中考常见的12种做垂线的策略

请看下图:

【初中数学】王桥 :为什么要做垂线?——中考常见的12种做垂线的策略

是不是给人以杂乱无章的感觉?

  世界本来是有秩序的。为了让这些杂乱无章的线条更守秩序,我们不妨对他们进行归整:

【初中数学】王桥 :为什么要做垂线?——中考常见的12种做垂线的策略

【初中数学】王桥 :为什么要做垂线?——中考常见的12种做垂线的策略

  是不是给人以赏心悦目的感觉?

  水平和铅垂是两种最重要的生命状态。水平的更趋稳定,铅垂的更具有生命力,把倾斜的线段转化为水平的线段或铅垂的线段,也是最重要的“斜化正”策略!

  做垂线的基本理论依据是垂线的基本性质:经过一点有且只有一条直线垂直于已知直线!

  做垂线的根本目的有个:一是构造直角三角形,进而可以运用直角三角形的相关性质、三角函数等相关知识进行矛盾转化;二是通过作垂线段,运用面积法来解决问题;运用垂线段最短的性质。

  具体来讲,初中主要有以下12种情况需要做垂线分享给大家:

一、作等腰三角形底边上的高,运用等腰三角形的三线合一性;

【解析】遇等腰三角形,想三线合一!



二、作角平分线上的点到两边的距离; 

2如图,ABC中,BAC=90°AB=3AC=4AD平分BACBCD,则BD的长为         




三、知面积、求面积——高不离积、积不离高;

3、如图,已知ABC的面积是3的等边三角形,ABC∽△ADEAB=2ADBAD=45°ACDE相交于点F,则AEF的面积等于__________(结果保留根号).

  



四、斜线段放正——把斜线段转化为直角三角形的斜边;


  

五、斜直角放正——构造弦图、三垂直模型;




六、遇到特殊角的三角函数作垂线——构造直角三角形,运用三角函数的定义

6、如图,已知ABCABAC1A36°ABC的平分线BDAC于点D,则AD的长是______cosA的值是______________(结果保留根号)




七、作梯形的高,把梯形转化为直角三角形和矩形问题;

7如图,在四边形ABCD中,ABCD,连接ACBD.若ACB90°ACBCABBD,则ADC    



八、对角互补作双垂——构造旋转全等或相似

82022天门)已知CDABC的角平分线,点EF分别在边ACBC上,AD=mBD=nADEBDF的面积之和为S

 

1)填空:当ACB=90°DEACDFBC时,

如图1,若B=45°m=5√2,则n=_____________S=_____________

如图2,若B=60°m=4√3,则n=_____________S=_____________

2)如图3,当ACB=∠EDF=90°时,探究Smn的数量关系,并说明理由:

3)如图4,当ACB=60°EDF=120°m=6n=4时,请直接写出S的大小.

 

2对角互补做双垂!

如图3中,过点DDMAC于点MDNBC于点N

DMACDNBCCD平分ACBDMDN∵∠DMCDNCMCN90°四边形DNCM是矩形,DMDN四边形DMCN是正方形,∴∠MDNEDF90°∴∠MDENDF∵∠DMEDNF∴△DME≌△DNFASA),SSADE+SBDFSADM+SBDN,把BDN绕点D逆时针旋转90°得到右边ADHADH90°ADmDHnS=1/2mn

3)如图4中,过点DDMAC于点MDNBC于点N

 

DMACDNBCCD平分ACBDMDN∵∠DMCDNC90°∴∠MDN180°ACB120°∴∠EDFMDN120°∴∠EDMFDN∵∠DMEDNF90°∴△DME≌△DNFAAS),SSADE+SBDFSADM+SBDN,把ADM绕点顺时针旋转120°得到DNTBDT60°DT6DB4,过点BBHDT于点H


九、知坐标,求坐标,作双垂——铅垂法;

  



十、作弦心距,运用垂径定理;


10——2如图,ABO的直径,EFO相交于点CDAEEF于点EBFEF于点F,试找出EF上相等的线段,并证明你的结论.

【解析】做弦心距

如图,作OM垂直CDM,则MC=MD。因为AEEFBFEF,则AEOMBFOA=OBME=MFEC=FDED=FC


   

十一、切线的判定——作垂直,证半径

例11、如图,已知梯形ABCD中,AD∥BCA=90°AD+BC=CD

求证:1)以CD为直径的圆与AB相切;

2AB为直径的圆与CD相切。

  



十二、求点到直线的最短路径问题——做垂直,垂线段最短

  12如图,正方形ABCD的边长为4EBC上一点,且BE1FAB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边EFG,连接CG,则CG的最小值为     

 

 


  

  只有把知识和能力锤炼的炉火纯青,融会贯通,才能跳出条条框框的束缚,以无招胜有招。更多中考常见的辅助线策略,请参阅


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