对角互补模型(2)
“120°——60°”与“α——180°-α”全等模型
王 桥
咱们上回书说道:解决“90°——90°对角互补全等模型”的通法是“做双垂”和“旋转”,那么,这种策略是否适合“60°——120°对角互补全等模型”和“α——180°-α对角互补全等模型”呢?
我们不妨以“α——180°-α全等型对角互补”为例,建立起一般性的数学模型。
建立模型
如图,已知∠AOB=α,点C为∠AOB平分线上一点,OC=m,D为OA上动点,∠DCE=180°-α。试证明:
(1)CD=CE;
(2)OD+OE为定值;
(3)四边形DOEC的面积为定值;
【策略1】对角互补做双垂
如图,过点C分别作CM⊥OA于点M,CN⊥OB于N。
∵OC平分∠AOB,∴CM=CN。∵∠AOB=α,∠DCE=180°-α,∴∠ODC+∠OEC=180°,∴∠CDM=∠CEN。易证明△CMD≌△CNE,∴CD=CE,MD=NE,且△CMD面积等于△CNE的面积。
易证明△CMO≌△CNO,则OM=ON,∴OD+OE=OD+ON+NE=OD+ON+MD=OM+ON=2OM,
【策略2】“共顶点,等线段,对角互补用旋转”
如图,在OB的延长线上截取CN=CO,
至此,“90°——90°”和“120°——60°”的全等型对角互补模型的结论即可套公式:
1、90°—90°模型:如图1,若∠AOB=90°,∠DCE=90°,OC平分∠AOB,
2、120°—60°模型:如图2,若∠AOB=120°,∠DCE=60°,OC平分∠AOB,则:
我们甚至还可以得出“60°——120°”全等型对角互补模型的结论:
3、60°—120°模型:如图3,若∠AOB=60°,∠DCE=120°,OC平分∠AOB,则
注:
1、上述几个模型中,其中条件“OC平分∠AOB”和结论“CD=CE”是可以互换的!大家下去可以自己研究。
2、“对角互补,四点共圆”。其实对角互补图形的四个顶点必共圆——关于四点共圆,可参阅《春季攻势》第14讲“圆与辅助圆”相关内容。
从“90°——90°对角互补全等模型”及“120°——60°对角互补全等模型”到“α——180°-α对角互补全等模型”是从特殊到一般的数学思想。特殊情况往往是比较简单的,从特殊情况找到解决问题的突破口——对角互补“做双垂”和“共顶点,等线段,对角互补用旋转”,进而总结出一般性的结论,这就是类比归纳思想;而我们先把“α——180°-α对角互补全等模型”的结论找出来,建立一般性的模型,再推广到“90°——90°”“120°——60°”乃至“60°——120°”则又是从一般到特殊的演绎推理思想......
其实,“对角互的全等模型”中的动点D或E还可以在直线OA或直线OB上运动。
下面的题目,大家可以练习下:
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