角格点经典例题(角格点问题全解)
平面几何中的“角格点”问题是属于难度类的几何题(大家一般都会推讨其的纯几何求解方法)。其:题意简明却有难度、知识点多颇有技巧。今选经典一例给出三种解法,供参考:
【题】(如图)己知:在正三角形△ABC中,点D为其内一点,且:∠CBD=42º,∠BCD=54º,求:∠CAD的度数
【分析1】造外心.引四点共圆.寻全等导角
(1)过点C作∠BCA的平分线交BD于点E,连接AE,由已知正△ABC得:EC为边AB的中垂线,∴EA=EB,∠EAB=∠EBA=60º-42º=18º
(2)以AE为边如图作正△AEF,连接BF,则:点E为△ABF的外心,∴∠ABF=∠AEF/2=30º,∴∠EBF=12º=∠EFB,∠DEF=24º
(3)易得∠FAC=18º=∠EAB,FA=EA,AC=AB,∴△ACF≌△ABE,∴∠FCA=∠EBA=18º,∴∠DCF=18º+6º=24º=∠DEF,∴点D.E.C.F共圆,由∠DCE=30º-6º=24º=∠DCF,∴DE=DF
(4)由上可证:△ADE≌△ADF(sss),∴∠DAE=∠DAF=30º,∴∠CAD=30º-18º=12º
【分析2】利用对称.应用正弦定理.证等腰导角
(1)过A作BC边上的高线AE,E为垂足,延长CD交AE于点F,连接FB,则:FB=FC
(2)由己知得∠ABD=18º,∠ACD=6º,易得:∠FBD=12º,∠BFE=∠CFE=36º,∠BDF=96º
(3)在△ACF中,根据正弦定理可得:AF/FC=sin6º/sin30º=2sin6º
(4)在△BDF中,根据正弦定理可得:DF/BF=sin12º/sin96º=sin12º/cos6º=2sin6º,即:DF/BF=DF/FC=2sin6º=AF/FC,∴AF=FD
(5)得∠FAD=36º/2=18º,所以:∠CAD=12º
【分析3】三造等腰梯形.引出三个外心.导角
(1)由已知得∠ABD=18º,∠ACD=6º,过点D作AB平行线,过点B作∠ABE=∠BAD成交点E,连CE,即DE∥AB,∠BDE=∠ABD=18º,ABED为等腰梯形,∴AD=BE,∠CAD=∠CBE,易证:△CAD≌△CBE,∴∠BCE=∠ACD=6º,CD=CE,∠DCE=48º,∠CDE=∠CED=66º
(2)在CA上取点F,连FD,使FC=FD,过点F作FG∥DE,交BC于点G,连GE,△CFG为正三角形,易证:△CDF≌△CEG,得∠DEG=72º,连DG,由FC=FG=FD,∴点F为△CDG的外心,∴∠GDC=∠GFC/2=30º,∴∠GDE=36º,在△DEG中计祘得∠DGE=72º=∠DEG,∴DG=DE
(3)以DE为边如图作正△DEM,连MB、MG,由上得:DG=DE=DM,所以:点D为△EMG的外心,∴∠EMG=∠EDG/2=18º=∠EDB,设MG交BD于点O,易证OM=OD,MD∥BG,所以可得MG=BD,∴MBGD为等腰梯形,MB=DG,∴MB=ME=MD,则点M为△BDE的外心,∴∠DBE=60º/2=30º
(4)所以∠CBE=42º-30º=12º,∴∠CAD=12º
以上三个之分析,“道听度说”供参考。
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