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一道初中几何题,费了我一个月时间,终于解出来了

时间:2022-04-22 09:10:12 热传 我要投稿

题目看着贼简单:如图∠A=60°,∠EBC=∠DCB=30°,求证BD=DE=EC。

刚看这道题,觉得应该挺简单的,图形也不复杂,等腰、全等变换几次,应该就可以了。没想到整了一个月才算有结果了,中间也参考大神“共圆”的思路,但发现过程不严谨,禁不住推敲。

最终证明如下:

在BE上取一点G,使∠GCB=∠DBC

∴∠GCB-30°=∠DBC-30°

即∠GCF=∠DBF

∵BC=BC

∴△GCB≌△DBC(角边角)

∴GC=DB

∠EGC=∠GFC+∠GCF

=∠FBC+∠FCB+∠GCF

=60°+∠GCF

∠GEC=∠A+∠DBF

=60°+∠DBF

∴∠EGC=∠GEC

∴EC=GC

∴DB=EC

再分别作DH⊥BC、EI⊥BC,BE和DC于点H、I

∠FEI=90°-∠FBC=60°

∠EFI=∠FBC+∠FCB=60°

∴△EFI为等边三角形

同理可知△DFH也是等边三角形

∠CEI=∠CEB-∠FEI

=∠CEB-60°

=∠A+∠DBH-60°

=∠DBH

∠BDH=∠BDC-∠FDH

=∠BDC-60°

=∠A+∠ECI-60°

=∠ECI

∴△BDH≌△ECI(角边角)

∴BH=EI=EF

∵DH=DF

∠DHB=∠DFE=180°-60°

∴△DHB≌△DFE(边角边)

∴DB=DE

∴BD=DE=EC

我看一眼,两分钟就有思路了,就连一个AF。

首先以F为圆心,FB为半径作圆F,则因为∠BFC=120°,∠A=60°,A一定在圆F上(圆周角的逆定理,角度满足两倍关系与在圆上互为充要条件),推出FA=FB,∠DAF=∠DBF。

又因为∠DFE=120°,∠A=60°,推出ADFE四点共圆(同一弦在两侧圆周角互补与四点共圆也是互为充分必要条件,可以互证),推出∠DAF=∠DEF。

综上可得∠DBF=∠DAF=∠DEF,所以DB=DE。

CE同理

如图,角DFE=角BFC=120度,

角DAE=60度,所以DFEA四点共圆,再做三角形的外接圆,F为圆心,这样就很容易证得BD=DE=EC


角EFC=60,以FC为边构造等边三角形,证明一次全等,以FE为边再构造一个等边三角形,再证明一次全等。太简单了啊