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详解一道竞赛题【含初中解法】

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题目如下:


IP属地:北京1楼2020-03-19 15:07回复
    初看此题,感觉是与阿圆有关的结论,但是简单计算了一下,发现并不是那么容易算出,并且严重超纲。于是此题思考,此题是否可以用初中知识解呢?下面我先整理一种初中解法。
    本题最显眼的特征就是:∠EAF=0.5∠BAC,这是个半角,联想到半角模型,所以很容易想到旋转。故我们将△AMB旋转至△AGC.
    第二步,我们考虑处理∠EDF=90°的条件。这是一个垂直条件,更重要的是,D为BC边中点!对于中点,初中有一个常见辅助线,就是倍长中线。初中范围内,如果添加一个辅助线,能出现两个作用,那么这个辅助线大概率能够帮我们解决问题。假如我们倍长ED至I,我们会发现,DF实际上就是EI的垂直平分线,于是就有EF=FI,这应该是个有用的结论。倍长中线之后,有BE=CI。这时,准确画出图像如下:


    IP属地:北京2楼2020-03-19 15:20
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      2025-05-30 03:57:05
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      此时,我们似乎有点进行不下去了,这个时候,我们就应当多观察图形性质,根据“几何直观”进行合理的猜测。我们观察图形,发现∠MCI似乎与∠MCG相等!我们来尝试证明。在一通导角失败之后,思考证明角相等的方法,初中范围内,我们学习了全等和相似。在此图中,我们先尝试构造全等。我们不妨在CG边上截取CH=CI,连接FH,我们试图证明FH=FI。我们发现,CH=CI=BE,此时△ABE≌△ACH!也就是说,∠FAH=∠FAC+∠HAC=∠FAC+∠BAE=∠EAF=0.5∠BAC!这样,E,H关于AF对称,故EF=FH=FI,即△FIC≌△FHC(SSS)。由此,我们证明了∠MCI=∠MCG.
      我们来思考如何最终证明此题。题目要求证AM/MD=AB/BD,我们发现,AM是等腰△AMG的腰,且△AMG∽△ABC!我们只需证MD=0.5MG即可。
      我们作MG中点。我之前说过,一个辅助线要有两个作用,才有可能帮助我们解题。我们发现作MG中点之后,哪怕有等腰三角形三线合一的性质,也无法进行下去。那么此时我们就要换一种思路。
      我们倍长MD可不可以呢?且D恰巧为中点,倍长过中点线段这一辅助线不难想到。我们倍长MD至J,此时有“第二个作用”吗?当然有,就是J,I,C三点共线(由B,E,M三点共线不难得到)!况且IC=BM=CG,由我们之前得到的∠MCI=∠MCG,则有△MCJ≌△MCG,故MJ=MG!
      Q.E.D


      IP属地:北京3楼2020-03-19 15:36
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        本题证法颇多,以后有空再码字


        IP属地:北京4楼2020-03-19 15:37
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          那么多🤔


          来自Android客户端5楼2020-03-19 15:39
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            抢位置


            来自Android客户端6楼2020-03-19 15:46
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              字太多了吧


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2020-03-19 15:46
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                辛苦辛苦


                IP属地:北京来自Android客户端8楼2020-03-19 15:47
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                  2025-05-30 03:51:05
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                  我再蹭


                  IP属地:北京来自Android客户端9楼2020-03-19 15:47
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                    膜赵江睿巨佬


                    IP属地:江苏来自Android客户端10楼2020-03-19 16:17
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                      鉴于有某些同学懒得看解析,我们就直接发过程了


                      IP属地:北京12楼2020-03-19 16:28
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                        好的


                        来自iPhone客户端13楼2020-03-22 12:05
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