一次函数中有许多压轴题是建立在三角形或四边形背景下的,或涉及几何计算,或涉及几何证明,因此,本文就来讨论一次函数中与三角形有关的压轴题。
利用等腰三角形的三线合一定理,即等腰三角形顶角的平分线垂足平分底边。如图2,AD平分∠BAC。如上题第2问,往往通过补齐一个等腰三角形得到相关性质。通过将图2进一步深化,还能得到角平分添线的其他办法:
如图3,通过将图1和图2两个三角形叠合,可以构造出另一对全等的三角形;如图4,通过取AB中点E,构造出了顶角分别互补的两个等腰三角形。如图5,已知AC平分∠DAB,∠ACB=90°,∠ADB=90°,且AD=DB,则通过延长BD、BC交于点F,可以得到三角形ADE与DBF全等,C是直角三角形BDF斜边上的中点。
利用角平分线的性质定理,即“将平分线上的点到角两边的距离相等”。如图1,AC平分∠BAD,则通过向角两边做垂线CB与CD,可以得到CB=CD,同时满足三角形ABC与ACD全等。在平面直角坐标系中,往往利用勾股定理和距离公式,得到点的坐标。如图7,ABCD是对角互补的四边形,对角线AC恰好平分∠A,此时通过向角两边做垂线,可以构造全等三角形BCE与CDF。
如图6,GJ平分∠IGH,通过截取IJ=JH,构造全等三角形GIJ与GJH。截取相等线段构造全等三角形也是角平分线常见的添线方法。以上的三种方法,都是利用了角平分线的性质构造了全等三角形。
通过观察上面的动画,我们可以得到这样的推论,角平分线+平行线→等腰三角形;角平分线+等腰三角形→平行线;平行线+等腰三角形→角平分线。只要三者结论满足其中两条就可以得到另外一条。在平行四边中,这样的图形尤为常见。当平行线中夹着两组角平分线时,就会出现一个直角三角形。如上面动画,HK与HI分别为角平分线,此时▲IHK就是直角三角形,同时J为斜边中点。
本题可以利用距离公式分类讨论,也可以根据图形的特点,用几何法计算。
等角的添线法则:①构造平行线;②构造等腰三角形(有时也可以利用距离公式计算)