4 首播(3)
范玨打開一看,是一道很經(jīng)典的幾何題:如圖,三角形ABC中,AB=AC,E在AB上,D在AC上,∠BAC=20°,∠DBC=60°,∠ECB=50°,求∠EDB。貼吧經(jīng)常有人拿這道題來釣魚,為了裝B,他鏈接上了一個(gè)手寫板,開始做題。
“給你提供8種方法啊,這道題曾經(jīng)被大師彭翕成專門寫文章分析過,很有意思的一道題。我抽的這本書里好像有,但是我忘掉在那一頁了,憑借記憶我來復(fù)述一下啊?!?p> 范玨首先畫上了一個(gè)三角形,把點(diǎn)標(biāo)明白,把條件標(biāo)在圖上。邊說邊寫,“解法1,直接利用正弦定理,我們得先找到一些關(guān)系,角BAC是20度,那么角ABC就是80度,角ECB和角BCE都是50度,也就是說BC=BE。”
范玨用紅線描出BC和BE。
“然后我們就利用正弦定理,設(shè)角EDB=x啊,sin(160-x)/sin(x)=BD/BE=BD/BD=sin80/sin40,式子列出來了,一個(gè)等式一個(gè)未知數(shù),解得x=30,旁邊寫個(gè)草稿給你們看看30是怎么解出來的?!?p> 在第一種解法旁邊,范玨劃拉出一個(gè)小地方,寫上過程,sin(20+x)=2cos40sinx,然后往下推導(dǎo),sin20cosx+cos20sinx=2(cos60cos20+sin60sin20)sinx,cos20sinx項(xiàng)抵消,剩下sin20cosx=2sin20sin60sinx,約掉sin20,剩下tanx=3^(-1/2),x=30。
“第二個(gè)方法是沿D做一條BC的平行線,交AB于F,連接FC,交BD于G,再連接GE。構(gòu)造出三個(gè)等邊三角形?!?p> 范玨描出第一個(gè)等邊三角形。
“非常顯然,三角形BCG是一個(gè)等腰三角形,然后角DBC是60度,所以三角形BCG是一個(gè)等邊三角形,就有BE=BC=EG。”
范玨描出第二個(gè)等邊三角形。
“三角形BFG是個(gè)等腰三角形,可以得知角EFG是150度?!?p> “同時(shí),三角形BCE是個(gè)等腰三角形,我們可以得出角CFE是15度,也就是說三角形EFG等腰,EF=EG。”
“三角形BCG等邊,三角形DFG和他相似”
第三個(gè)等邊三角形。
“所以有DF=DG,四邊形DFEG是箏形,DE平分角FDG,得出角EDB=1/2角FDB=30度?!?p> “第三個(gè)方法是沿D做一條BC的平行線,交AB于F,連接FC,交BD于G,再過B做AC的平行線交DF于H,連接EH。構(gòu)造平行四邊形”
范玨把輔助線用虛線連上,再用藍(lán)色筆勾勒出了大平行四邊形。再用紅筆點(diǎn)出了E點(diǎn),分別把它和三個(gè)角的連線用綠色筆強(qiáng)調(diào)。
“里面的構(gòu)造和第二問是差不多的,我們可以直接用第二問的結(jié)論,BE=BC=BG,BH=CD,角EBD=80-60=20度,角EBH=角BDC-角EBD=20度,BE平分角HBD,由角邊角,三角形HEB全等于三角形DGC?!?p> “角BHE=角GDC=40度,角BHD=角DBC=80度,HE平分角BHD,所以得出E點(diǎn)是三角形BDH的內(nèi)心,也就是三條角平分線的交點(diǎn),ED平分角FDG,角EDB=30度。”
“第四個(gè)方法是在AC上取點(diǎn)K使得角KBC=20度。連接BK,EK。構(gòu)建出一堆等腰,這個(gè)方法可以說是神來之筆,既簡(jiǎn)潔又簡(jiǎn)單?!?p> “三角形ABC相似于三角形BCK,兩個(gè)都是等腰三角形,BC=BK=BE,角EBK=角EBC-角KBC=60度,三角形BEK為等邊三角形?!?p> “這時(shí)候邊的關(guān)系我們差不多已經(jīng)梳理完了,把角標(biāo)上就可以做出來了。”
“那么角EKD=40度,角BDC=180-60-80=40度,角DBK=80-20-20=40度,BK=DK,三角形DKE是等腰三角形,角EDK=(180-40)/2=70度,角EDB=角EDK-角BDK=70-40=30度?!?p> “下面的東西就難一點(diǎn)了,要用到數(shù)學(xué)競(jìng)賽的想法,我高中時(shí)候是搞計(jì)算機(jī)競(jìng)賽的,數(shù)競(jìng)的東西了解得不多?!?p> “第五個(gè)方法是做E關(guān)于CD的對(duì)稱點(diǎn)H,連接DH,BH,CH?!?p> “角DCE=80-50=30度,對(duì)稱過去之后,EC=CH,角ECD=角DCH=30度,角ECH=60度,也就是說三角形ECH為等邊三角形?!?p> “EH=CH,又有BE=BC,四邊形BDHE是箏形,BH平分角EHC,則有角DBH=角EBH-角EBD=80/2-20=20度,角DBE=角DBH,B,E,D,H四點(diǎn)共圓?!?p> 范玨描摹出一個(gè)圓弧。
“所以角EDB=角EHB=60/2=30度?!?p> “第六個(gè)方法是做角EBC的角平分線交AC于T,連接ET。”
“這個(gè)方法比剛才的方法還要抽象一點(diǎn),主要想法是構(gòu)造旁心?!?p> “角EBT=80/2=40度,角EBD=20度,那么有BD平分角EBT,由于BE=BC,邊角邊,三角形EBT全等于三角形CBT,角ETB=角BTC=180-40-80=60度,角ETD=80度,那么延長(zhǎng)一下就可以知道DT是角ETB的外角平分線,所以說D是三角形BET的旁心?!?p> 范玨描出外角平分線的小圓。
“ED平分角AET,角AED=1/2*(180-80)=50度,角EDB=50-20=30度?!?p> “旁心用了之后,我們自然可以想到用外心,但是這個(gè)方法比較極限比較勉強(qiáng)。”
“第七個(gè)方法是找出三角形CDE的外心O,連接OE,OD,OB?!?p> “由外心的性質(zhì)有OE=OD,由于角ECD=30度,角EOD=60度,三角形OED是等邊三角形,OE=OD=ED。”
“下面一步比較玄乎,懂得自然懂,不懂的自己刷6?!?p> “D在OE中垂線上,BD平分角EOB,如果B不在EO中垂線上,那么EOBD四點(diǎn)共圓,但是角EBO+角EDO=40+60!=180,也就是說這4點(diǎn)不共圓,也就是說B在OE的中垂線上,所以BD就是OE的中垂線,BD平分角ODE,角EDB=1/2角ODE=30度。”
“最后一個(gè)方法想的是往外擴(kuò)展,輔助線比較大氣,也比較漂亮,看得也舒服?!?p> “第八個(gè)方法是作C關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)F,B關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)G,連接三角形AFG,連接EF,DG。構(gòu)造一個(gè)大等邊三角形。”
“由于對(duì)稱的性質(zhì),AB=AC=AF=AG,然后角FAG=3*角BAC=60度,三角形AFG是等邊三角形。”
“然后我們來想辦法證明DEF三點(diǎn)共線。首先,角BFG=角AFB-角AFG=80-60=20度,角EFG=角EFB-角BFG=50-20=30度,即EF平分角AFG。然后再由對(duì)稱的性質(zhì),DG=DB=DA,由等邊三角形的性質(zhì)可知D也在角AFG的中垂線上,那么我們就得到了FED三點(diǎn)共線,角EDB=角FEB-角EBD=角FAE+角AFD-角EBD=20+30-20=30度。”
“完了兄弟們,講了道題貴賓跑了一半,一看時(shí)間一個(gè)小時(shí)已經(jīng)過去了,下次不講了兄弟們。”范玨停筆,拿起水杯。
“別”“就講這個(gè)大家愛看”“再來一節(jié)課的”“666666”彈幕都表現(xiàn)出了極高的學(xué)習(xí)熱情。
中獎(jiǎng)的兄弟刷了一個(gè)告白燈牌上面寫著“NB”。
“謝謝兄弟的告白燈牌……這樣吧,這本書還是寄給你,這道題算我數(shù)學(xué)SOLO贏你怎么說,之前定的是SOLO贏我得500,現(xiàn)在只剩一個(gè)小時(shí)了。這樣吧,想打SOLO的加我游戲好友,我拿元歌你隨便,地圖你挑,你贏了我給你1000,我贏了你給我送個(gè)6塊錢的血瓶怎么說,我按照段位高低選,優(yōu)先選厲害的?!?