中考数学压轴题分析:破解角平分线难题
【中考真题】
(2021·哈尔滨)已知是的外接圆,为的直径,点为的中点,连接并延长交于点,连接,交于点.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点作,交于点,交于点,连接,,若,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,若,求的长.
【分析】
(1)根据三角形外角的性质即可得到结论。因为∠CDE不仅等于∠ABD+∠BAD,还会等于90°+∠CBE,那么结论就可以转化为求90°+1/2∠BAC+1/2∠BAD=90°+45°=135°了。
(2)证明线段平行,考虑证明内错角相等。那么本题能想到的就是证明∠OGD=∠ADG。
也就是说只需证明∠ADG=∠OED=∠OBE=∠OGD即可。那么由于∠GDE=∠DNE=90°,易得结论。(射影定理三垂直模型)
(3)这是本题的压轴之问,有一定难度。求AG的长,通过观察发现四边形ADOG为平行四边形,那么只需求出OD的长度即可。而OD与DN在一个直角三角形中,如果指导ON的长,就可以用勾股定理解决了。
由于BD为角平分线,那么可以得到AB/AD=BC/CD,易得AD=OA=OG,因此可以得到AB为AD的2倍,那么BC也就是CD的2倍了。
设半径为r,那么AB=2r,AC=2(r-DN),BC=2CD=r-2DN,代入DN的值,根据勾股定理可以求出r,那么就指导了BC、ON的长,OD的长自然就知道了。
不过证明四边形ADOG为平行四边形还略有点难度,这边简述一下:
如图,设∠BOG为x,则∠BAG=1/2x,而
∠AOD=180°﹣∠BOD
=180°﹣(360°﹣x)÷2
=1/2x
=∠BAG。
【答案】(1)证明:如图1,过点作,交于点,连接交于,
,
,
点为的中点,
,
,
是的直径,
,
,
,
,
中,,
;
(2)证明:在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图3,过点作于,延长交于点,
由(2)知:,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
设,则,,
由(2)知:,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
,,
由勾股定理得:,
,
解得:(舍,,
.