2022年深圳中考数学的填空压轴题,主要的难点来自辅助线的画法。一般的考生都习惯在图形中画辅助线,一旦辅助线画在图形外部,甚至伸展到太远的地方,很多考生就很难完成。特别是这道题,它的辅助线都捅到太空外去了,能想得到的考生就更是少之又少了。
已知△ABC是直角三角形,∠B=90度,AB=3,BC=5,AE=2根号5,连接CE,以CE为底作直角三角形CDE,且CD=DE,F是AE边上的一点,连接BD和BF,且∠FBD=45度,则AF长____.
分析:这道题很明显的,关键就是要怎么利用∠FBD=45度这个条件。也很容易想到,必须构造一个等腰直角三角形。但是要构造成图形内部,这个点就很难被利用到。老黄还一度想证明BF垂直于AC,那么图形中就自然有一个直角三角形了。但请注意,这道题中,其实隐藏着一个动点E。E是在以A为圆心,AE为半径的圆上的。当E在不同的位置上时,BE和AC的位置关系是不同的,所以并不能证明BF垂直于AC. 甚至还可能有考生会考虑证明CD平行于AB,其实这些都是题目图形中给考生挖的坑,跳下去,可能就上不来了,就算最终能解决得了这道题,也要花费特别多的时间,在考场上基本就解不了了。
正确的做法应该如下图,过D作DG垂直于BD,交BF的延长线于点G,连接EG。瞧这辅助线画得,真有点吓人,而且需要画三条辅助线,真不是一般考生能想得到的。
图中有三个重要的信息,一个直接可以看得出来,就是三角形BDG是一个等腰直角三角形。另两个信息需要进行证明,即三角形BCD和三角形GED全等,以及GE与AB平行。
证明全等有“边角边”判定定理,其中BD=GD,CD=DE,都是等腰直角三角形的腰相等。而角EDG和角CDB都是角BDE的余角,“同角等余”,所以这两个角相等,就证明了△BDC≌△GDE。从而全等三角形的边GE=BC=5,角DGE=角DBC。
又∠ABF+∠DBC=∠ABC-∠FBD=45度, ∠EGF+∠DGE=∠BGD=45度, 所以角∠ABF=∠EGF, 由“内错角相等,两直线平行”,就有AB//GE.
由“平行线截取线段成比例”的基本实现,又有AF/EF=AB/GE=3/5, 而EF=AE-AF=2根号5-AF. 所以AF/(2根号5-AF)=3/5. 解方程得AF=3根号5/4. 这就是问题的答案了。
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