题目

如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,连接AC,若AC=6,求四边形ABCD的面积? #中考题 陕西;☆双直角角平分、※全等基础 之 构建全等、全等-SSA半全等、面积问题、※ 特征值法-赋予特征、解题的核心逻辑、核心能力、〚新思维8-11-15〛⭐⭐⭐🏅

解答

题目条件是否好利用,是题目难度的一个体现

这道题有4个条件

  1. ∠BAD=90°
  2. ∠BCD=90°
  3. AB=AD
  4. AC=6 这4个条件,都没有清晰、明显、直接、有效的利用方法。题目难度瞬间就提升起来。

方法1,“特征值法”,高效,但有逻辑瑕疵

题解 如图 ,让以C(C’)为顶点的直角三角形也等腰 此时,

备注:

  1. 这里C位置改变后,AC长度不变,但AB、AD长度有变化
  2. 为什么面积相等? ——无严谨证明 ——仅仅是场外信息:既然有答案,怎么算不都是算?

这个思路如何想到? ——纯来自于对 ※ 特征值法-赋予特征 的掌握 ——进一步,是 约束思想 的体现

方法2,“构建直角全等”,最符合常规思维的方法

题解 如图,构建一对全等的直角三角形,从而面积变为一个正方形的面积 此时:

这个思路如何想到?

  1. 首先理解,原始图是一对“半全等”三角形 满足:AB=AD,AC=AC,∠B+∠D=180°
  2. 针对此类半全等,合适的处理便是:构建直角全等 方法是:借用互补的角度,借用相等的边长 底层道理是:充分利用到已知信息

方法3,“数值分析法”,容易起步,分析难

题解 如图,题目有2个直角,求面积,很容易想到利用2个直角 但这个思路,最大困难在于 AC=6 难以利用。对很多学生,可能就难到算是行不通的地步。 继续解题,如下:

这个思路如何得到?

  1. “解三角”能力 这是8年级练习的一个几何专题,不是新的知识,是能力练习。 在▲ADC中,适用解三角思路,建立a、m、6之间的关系。这是让“AC=6”起作用的关键步骤。 这里并非直接解三角,而是利用解三角能力,建立数量关系。
  2. “三角函数”知识 这是9年级知识。 虽然“sinα、cosα”在解题中并非必须,但也需要“相似”作为替代,依然也是9年级知识,而且利用相似会让“逻辑”路径更长更繁琐。
  3. 对“∠B+∠D=180”的充分利用 能正推得到∠B+∠D=180,很多学生能做到。 但,有意识的充分利用这个信息,并非都能做到。 这只是一个努力方向,但恰恰难以掌握。
  4. 对 结构化数值分析🔺 能力的掌握 当答案摆在面前,我们能看明白; 但,自己一个人做,能否如此大胆的应用字母,高效的应用字母,有清晰的思维和努力的方向,这是更重要的。 通过对重要数量的表达、分析,建立核心关系,进一步求得最终表达式的值(并非每个字母变量的值)。这是极其有用的解题思想。

方法4,改进的“面积分割”

题解 如图,以AC=6为底作两条高——这相对也容易想到 但,接下来便陷入困境,m+n=? 即便我们知道图中两个阴影三角形全等——这是有用的 但是,问题依然没有解决,m+n=?依然不知道

解决手段有多个,如下: 手段1,四点共圆,最简单 ∵ 有2个90°,故ABCD四点共圆 又∵ AB=AD ∴ AC是角平分线 从而易得 m+n=6

手段2,直接证明角平分 如图, 这个方法,已经是“方法2”了。相当于舍近求远,兜了一个圈子。 但方法本身依然有价值,因为未必能保证直接想到方法2,如果起步是方法3的思路,我们需要有走下去的能力。

手段3,数值分析 —— 思路简单,但需要技术

手段4,利用相似 —— 实用价值低,用来学习

方法5,利用全等实现割补

附注