三角形中的“新定义线”

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  近些年来,全国各省市中考试卷中出现了一些创新型阅读题型,这些试题具有立意的鲜明性、背景的深刻性、情境的新颖性、设问的灵活性等特点.此类题让学生在考场上学习一个新概念、新名词,现学现卖,直接利用新知识解决相关问题,反映了学生对已有知识的掌握程度及应用能力.解决此类问题,不仅需要平时的积累,还要求学生具备较高的思维能力、探究问题能力和合情推理的能力,同时这类题又揭示出数学的本质,渗透数学的思想,发展学生的数学思维,折射出学生数学的发展,是“用数学”的直接体现,故成为中考数学的热点问题是必然趋势.
  本文以2014年宁波市一道中考题入手,通过笔者将题目一系列的推广变化,让读者感受三角形中“新定义线”的魅力.1 三角形中的“三分线”
  (2014年宁波)课本的作业题中有这样一道题:把一张顶角为36°的等腰三角形纸片剪两刀,分成3张小纸片,使每张小纸片都是等腰三角形,你能办到吗?请画示意图说明剪法.
  我们有多种剪法,图1是其中的一种方法:
  定义:如果两条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.
  (1)请你在图2中用两种不同的方法画出顶角为45°的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数;(若两种方法分得的三角形成3对全等三角形,则视为同一种)
  (2)△ABC中,∠B=30°,AD和DE是△ABC的三分线,点D在BC边上,点E在AC边上,且AD=BD,DE=CE,设∠C=x°,试画出示意图,并求出x所有可能的值;
  (3)如图3,△ABC中,AC=2,BC=3,∠C=2∠B,请画出△ABC的三分线,并求出三分线的长.
  分析 本题考查了学生学习理解的能力及动手创新的能力,知识方面重点考查三角形内角、外角间的关系及等腰三角形的相关知识,是一道锻炼学生能力的好题目.题目第一问中提到45°的角,很自然想到等腰直角三角形,过底角一顶点作对边的高,发现形成一个等腰直角三角形和直角三角形.直角三角形斜边的中线可形成两个等腰三角形,则易得一种情况,第二种情形可以考虑例子给出的方法,以一底角作为新等腰三角形的底角,另一底角被分为45°和225°,再以225°分别作为等腰三角形的底角或顶角,易得其中作为底角时所得的三个三角形恰都为等腰三角形,即又一种三分线作法;第二问可先作出30°的角,而后确定D点位置,但要考虑AD为等腰三角形的腰或者底边,兼顾A、E、C在同一直线上,易得2种三角形ABC,从而得x的值;第三问中因为∠C=2∠B,作∠C的角平分线,可得第一个等腰三角形.而后寻找是否存在三分线,根据外角等于内角之和及腰相等等情况列出等量关系,求解方程得到各线的长.
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