【引例】 我们在做题目的时候,经常会遇到这样的题目,比如: 例1:如图,点P在正△ABC中,∠APB=150°,求证PA²+PB²=PC² 或者再比如: 例2:如图,在等边△ABC内有一点P,PA=2,PB=根3,PC=1.求∠BPC的度数的大小和等边△ABC的边长 题目1中的三条线段并不在一个直角三角形中,怎么证勾股关系呢? 题目2中PA,PB,PC的长度都是已知,但是它们怎么和等边△ABC的边长联系起来呢? 我们观察发现里面有三条线段不是随意的,而是共顶点的。往往具备以下的特点: 这种模型是我们出现得比较多的一种模型,因为长得特别像我们的鸡爪,所以叫做“鸡爪模型”。注意,不是“鸡爪定理”,是“鸡爪模型”。没错,就是我们经常吃的那种鸡爪。 前面的题目,都含有这样的模型。对于这样的模型我们主要是可以通过一些几何变化,把其中的线段进行转移,以达到聚合条件,推出我们想要的结论的目的。对于几何变化,目前学过的主要有:轴对称,平移,旋转,位似等。对于“鸡爪模型”我们主要采用旋转的方法进行变换。 对于旋转处理,我们主要分为:旋转全等,旋转相似。 今天的这主要讲“鸡爪模型”之旋转全等类型。 那么,什么情况下可以利用旋转全等呢?我们继续看图: 条件: ①一组相等的线段(一组手),并且夹角固定 ②第三条手 处理方式: 1.将第三条线段以固定角旋转(顺时针逆时针都可)2.左手拉左手,右手拉右 【图形演示如下】 因此,告诉我们三条手,以及角度,我们就能够确定第四条手 解题模板:1.明确鸡爪位置,找到两条相等线段,明确它们的夹角 2.再找第三条手,根据夹角相等,旋转变换出第四条手 3.左手拉左手,右手拉右手,构造全等三角形 好啦,我们来处理下刚刚的例题 例1:如图,点P在正△ABC中,∠APB=150°,求证PA²+PB²=PC² 第一步:AB=BC,且∠ABC=60° 第二步:将BP绕着点B逆时针旋转60° 第三步:左手拉左手,右手拉右手,构造全手拉手全等三角形 因此,我们根据△ABP'≌△CBP,可知,我们已经把,PB和PC转化了出来。 当然,这里还有一个关键步骤,连接PP'. 解析:将BP绕着点B逆时针旋转60°,得到BP' 连接AP',BP',PP'.易知:△ABP'≌△CBP ∴P'A=PC 又∵∠PBP'=60°,BP=BP' ∴△BPP'为等边三角形 ∴PB=PP' 又∵∠APB=150° ∴∠APP'=90° ∴ △APP'为Rt三角形 ∴PA2+PP'2= P'A2 又∵PB=PP',P'A=PC ∴PA²+PB²=PC² 点评:由于△ABC是等边三角形,因此“鸡爪”有很多,一共有三个'鸡爪',再加上顺逆时针,旋转的方式有很多.一共有六种方法,因此,在这里再补充一下全等型“旋转六法” 【绕点A】 【绕点B】 【绕点C】 因为该变换涉及到三角形的三个顶点以及顺逆时针的情况,合起来一共有六种旋转方法,因此叫做全等型“旋转六法” 例2:如图,在等边△ABC内有一点P,PA=2,PB=根3,PC=1.求∠BPC的度数的大小和等边△ABC的边长 分析:方法和例1类似,先找“鸡爪”,然后在旋转,构造手拉手,聚合条件 当然,我们把上面的例题进行一定的变形看看 变式1: 如图,点P在△ABC外,∠APC=30°,求证:PB²=PA²+PC². 分析:AB,AC,AP构成我们的“鸡爪”,夹角为60°,因此将AP绕着点A逆时针旋转60°即可。 变式2:如图,点P在等腰Rt△ABC中,AB=AC, ∠APB=135°,求证2PA²+PB²=PC². 分析:这里出现了一个2,感觉和前面的有点不太一样。没事,我们先找“鸡爪模型”试试 哈哈,我们发现利用“鸡爪模型”处理之后确实可以导出结论 变式3:如右图,点P在等腰Rt△ABC外, ∠APC=45°,求证2PA²+PC²=PB². 分析:这里跟前面的类型一样,我们先找“鸡爪模型”试试 变式4:如右图,点P在等腰Rt△ABC外斜边BC上,求证2PA²=PC²+PB². 分析:处理方式跟前面的类型一样,我们先找“鸡爪模型”,构造手拉手模型 分析:根据题目的条件分析可知,里面含有“鸡爪模型”,这里面BP可以看成第三只鸡爪,由此再去找地四只鸡爪,因此我们按照前面所讲的方法进行处理 本节主要讲解了利用全等型“鸡爪模型”,构造手拉手全等。其实,最终的目的是起到转移线段,聚合条件的目的。 全等型“鸡爪模型”解题主要抓住以下几个步骤: 1.明确鸡爪位置,找到两条相等线段,明确它们的夹角 2.再找第三条手,根据夹角相等,旋转变换出第四条手 3.左手拉左手,右手拉右手,构造全等三角形 |
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