各位朋友,大家好!今天,“數學視窗”給大家講解一道有關數形結合的幾何綜合題,這道題目中的條件比較多,需要解決兩個小題,有一定的難度。大家在做題時必須完全弄清所給出的條件之間的聯繫。此題考查了圓的綜合運用、直角三角形的性質以及三角形內角和公式等知識。下面,我們就一起來看這道例題吧!
例題:(初中數學綜合題)如圖,已知鋭角三角形ABC內接於圓O,OD⊥BC於點D,連接OA.
(1)若點A可在優弧BC上運動,且∠BAC=60°,OA=1,求△ABC面積的最大值.
(2)若點E在線段OA上,OE=OD,連接DE,設∠ABC=m∠OED,∠ACB=n∠OED(m,n是正數),若∠ABC<∠ACB,求證:m+2=n.
分析:大家想要正確解答一道數學題,必須先將大體思路弄清楚。下面就簡單分析一下此題的思路:
(1)連接OB、OC,則∠BOD=1/2∠BOC=∠BAC=60°,即可求OD=1/2OB=1/2OA;由於BC長度為定值,所以當BC邊上的高最大,△ABC面積就最大,據此即可求解;
(2)設∠OED=a,由圖可知∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=180°-ma-na=1/2∠BOC=∠DOC,而∠AOD=∠COD+∠AOC=180°-ma-na+2ma=180°+ma-na,據此即可求解.
解答:(以下的過程僅供參考,可以部分進行調整,並且可能還有其他不同的解題方法)
(1)解:如圖,連接OB、OC,
∵OD⊥BC於點D,
∴∠BOD=1/2∠BOC=∠BAC=60°,
∴∠OBC=30°,
∴OD=1/2OB=1/2OA=1/2,
在直角三角形BOD中,
BO=OA=1,OD=1/2,
∴BD=√3/2,
∵BC長度為定值,
∴當BC邊上的高最大時,△ABC的面積最大,
即AD經過點O時,AD最大,
故:AD=AO+OD=3/2,
∴△ABC面積的最大值為:
1/2×BC×AD
=1/2×2BD×3/2
=1/2×√3×3/2
=3√3/4;
(2)證明:設∠OED=a,則∠ABC=ma,∠ACB=na,
根據三角形內角和定理,得
∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB
=180°-ma-na
=1/2∠BOC=∠DOC,
∵∠AOC=2∠ABC=2ma,(圓周角定理)
∴∠AOD=∠COD+∠AOC
=180°-ma-na+2ma
=180°+ma-na,
∵OE=OD,∴∠OED=∠ODE=a,
∴∠AOD=180°-2a,
即:180°+ma-na=180°-2a,
化簡,得:m+2=n.
(完畢)
這道題考查了圓的內容、直角三角形的性質以及三角形內角和公式等知識,解答本題的關鍵是靈活運用三角形內角的關係,再根據數形結合求解。温馨提示:朋友們如果有不明白之處或者有更好的解題方法,歡迎大家給“數學視窗”留言或者參與討論。