一题多解，多解同道——以2022年全国高中数学联赛四川预赛第6题为例

<正>1 预赛试题2022年全国高中数学联赛四川预赛第6题如下：若△ABC的三边a,b,c满足a²+b²+3c²=7,则△ABC面积的最大值为______.这是只有一个条件的求三角形面积的最值问题,属于中档题.注意到已知等式中a,b,c均带平方,且a与b是对称的,所以在选择面积的表示方法时,要充分考虑到这些因素,为下一步求最大值做好铺垫.2 解法探究设△ABC面积为S.解法1:因为当且仅当时,上式等号成立.     

避开相似 充分利用三角函数

<正>对于有公共角或等角的直角三角形,我们可以避开相似,充分利用三角函数的定义解题,这样更为简洁,下面举例说明.引例如图1,CD是Rt△ABC的斜边上的高,求证:(1)BC2=AB·BD;(2)CD2=AD·BD.证明(1)∵Rt△ABC中,cos∠B=BC AB,而在Rt△BCD中,cos∠B=BD/BC,∴BC AB=BD/BC,即BC2=AB·BD.(2)∵∠B、∠ACD都与∠A互余,∴∠B=∠ACD.∵Rt△BCD中,tan∠B=CD/BD,     

一道全国高中数学竞赛题的初中解法

<正>近日阅读探究了 2021年全国高中数学联合竞赛一试(A卷)试题,发现填空题第5题可用初中平面几何知识和方法解答,在此与广大师生分享.1试题呈现和分析题目在△ABC 中,AB=1,AC=2,BC=120°,则△ABC的面积为______.分析 (1)参考答案中应用了正弦定理、两角和与差的三角函数、二倍角公式和三角形面积公式 S_(△ABC)=1/2AB·AC sin A,对三角知识和方法的考查比较全面深入,体现了试题的综合性.     

一道初中数学联赛试题的四种解法

<正>试题(2017年全国初中数学联合竞赛福建省赛区初赛)如图1,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=12,AC=13.若以AC为边作正方形ACDE,那么△BCE的面积等于____.解法1如图2,过点E作直线AB的垂线,交BA的延长线于点G,则EG∥BC.在Rt△ABC中,由勾股定理易知     

一道四倍角问题的解法探究

<正>1试题呈现例1如图1,在△ABC中,AD为高线,∠B=4∠C,BD=7,CD=72,则线段AB的长为______.本题是一道几何压轴填空题,图形简单,结构优美,而求线段长却困难重重,题目呈现的关键条件有两个:(1)垂直;(2)4倍角.怎样合理运用这两个条件是解题关键.     

用割补法解面积问题

<正>数学是一扇要用智慧开启的门,重要的在于不断探索,从中找出规律和方法,下面就是运用割补法解面积问题的几个例子.一、如图1,四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,若四边形ABCD的面积为24cm2则AC长为多少?解把△ADC绕点A顺时针旋转90°,得△ABC′,如图2所示:∵AB=AD,∴△ADC≌△ABC′.∵∠ABC′+∠ABC=∠ADC+     

数学问题解答

2006年1月号问题解答(解答由问题提供人给出)1591如图,△ABC中,CD⊥AB于D,△ACD、△BCD的内切圆分别切AC,BC于E,F.求证:(1)若∠ACB=90°,则∠EDF=90°.(2)若∠EDF=90°,则∠ACB=90°.证明(1)因为∠ACB=90°,CD⊥AB,所以△ACD∽△CDB,所以ACBC=BCDD=CADD=BACC CADD--BCDD.因为A     

从一道题中提炼的“曲直结构”模型

<正>1.试题(无锡市宜兴市2016一模拟试题)如图1,在直角△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,D、E分别是AC、BC上的一点,且DE=3.若以DE为直径的圆与斜边AB相交于M、N,则MN的最大值为().(A)8/5(B)2(C)12/5(D)14/5     

内接于直角三角形的矩形的一个性质

一、性质 已知矩形CDEF内接于Rt△ABC,其中D在AC上,F在BC上,E在AB上,∠C=90°,若要使矩形CDEF面积取到最大值,则D、E、F分别在AC、AB、BC的中点上,且最大值为Rt△ABC面积的一半. 证明如图1所示,设 E为 AB上一点,且AE/EB=1/λ(λ>0),则有:∴矩形CDEF的面积为     

对一道竞赛最值题的探究与思考

<正>题目△ABC中,已知|AB|=4,若|CA|=3^(1/2)|CB|,则△ABC面积的最大值为______.这是2014年福建省高一数学竞赛中的一道题目,试题内涵丰富,解法多样,给学生提供了一个施展才能的舞台,训练价值很大.1.解法探究思路1用边长表示△ABC的面积.     

一道竞赛题的探究

<正>题目(2013年全国高中数学联赛湖北省预赛试题)设G为△ABC的重心,过点G作直线分别交边AB、AC于点M、N,已知AB=2,AC=(1/2)3BC,求四边形MNCB的面积的最大值.这道试题内涵丰富,背景深厚,是一道值得玩味的好试题,本文试从以下几方面给予探究.1.解法探究该试题解法较多,本文试给出一种能够充分体现其试题源头和背景的优美解法.     

用勾股定理列方程组求多边形的面积

<正>一、构造方程组求三角形的面积例1如图1,△ABC中,∠BAC=60°,AB=2AC,点P在△ABC内,且PA=槡3,PB=5,PC=2,求△ABC的面积.解过点P作PD⊥BC于点D,作PE⊥AC于点E,则∠AEP=∠PDC=∠PDB=90°.因为∠BAC=60°,AB=2AC,     

三角形中的“五心”向量定理

<正>一、问题的提出在△ABC中AB=BC=2,AC=3,设I是△ABC的内心,若AI→=pAB→+qAC→,则p/q的值为_______.解如图1,设⊙I与AC相切于D,因为AB=BC=2,则D为AC中点,且B、I、D,三点共线.由内角平分得DI/IB=AD/AB=3/2/2=3/4,     

直角三角形和直角三棱锥性质的类比

2003年全国高考(广西卷)第15题是：在平面几何里，有勾股定理：“设△ABC的两边AB，AC互相垂直，则AB^2 AC^2=BC^2”．拓展到空间，类比平面几何的勾股定理，研究三棱锥的侧面面积与底面积间的关系，可以得出的正确结论是：“设三棱锥A—BCD的三个侧面ABC，ACD，ADB两两相互垂直，则_______。     

三角形中的特殊线的性质

<正>性质1如图1,△ABC中,D是BC的中点,AD、AE是∠BAC的等角线,AF是△ABC的外接圆切线交BC的延长线于点F.则BE/CE=BF/CF.证明∵D是BC的中点,∴BD=CD,∵AD、AE是∠BAC的等角线,由内角等角线的性质定理得AB²/AC2/AC²=BD·BE/CD·CE=BE/CE(1)∵AF是△ABC的外接圆切线,易证△ABF∽△CAF,于是AB/AC=BF/AF=AF/CF,从而AB2=BD·BE/CD·CE=BE/CE(1)∵AF是△ABC的外接圆切线,易证△ABF∽△CAF,于是AB/AC=BF/AF=AF/CF,从而AB²/AC2/AC²=BF/AF·AF/CF=BF/CF(2)     

一道竞赛题的探究

题目（2013年全国高中数学联赛湖北省预赛试题）设G为△ABC的重心,过点G作直线分别交边AB、AC于点M、N,已知AB=2,AC=槡3BC,求四边形MNCB的面积的最大值.     

一道几何题的变化和推广

初级中学数学课本《几何》第二册第39页有这样一道题目: 已知:△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD是角平分线.求证:(1)BD=AD。(2)△ABC∽△BCD。(3)BC=(5~(1/2)-1)/2AB≈0.618AB。     

一类多边形面积的极值问题

当一个多边形的周长一定且有一边长固定时,其面积的最大值在何时取到? 对于三角形,利用海伦公式,易得定理1 设△ABC中,BC=m(定长)且AB AC=n(定长),(n>m)则当且仅当AB=AC=n/2时,△ABC的面积最大,且最大值为S_(max)=(m/4)(n~2-m~2)~(1/2)证明S=(m n/2(m n/2-m)(m n/2-AC)(m n/2-AB)~)(1/2)≤(1/2)(n~2-m~2)~(1/2)·((m n)-(AB AC))/2=(m/4)(n~2-m~2)~(1/2)显然其中等式成立的充要条件是AB=AC=n/2 对于四边形,也有类似的结果; 定理2 设四边形ABCD中,AB=a(定长),并且有BC CD DA=3r(定长)(3r>a),则当且仅当     

一道竞赛试题的解法探究与感悟

<正>本文以一道数学竞赛试题为例,通过构建几何模型,深入剖析二倍角的转化方法,有效地破解了一类几何难题——二倍角问题,同时通过"一题多解"和"通性通法"以期提高同学们几何推理能力和数学计算能力.1试题呈现如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上一点,∠BDC=2∠BCD,若CD=4,AB=9,则AC的长为多少?     

数学问题解答

1546 如图，已知：△ABC中，CD⊥AB于D，△ACD，△BCD的内心分别为，I1，I2，⊙I1切AC于E，⊙I2切BC于F．