高中几何压轴小题?三余弦定理是立体几何中解决特定问题的有力工具,其核心在于描述了平面与直线之间的角度关系。具体表述为:在一个平面内有一条直线与平面成角θ1,另一条直线与这条直线在平面内的投影成角θ2,则这两条直线之间的夹角θ满足等式cosθ=cosθ1×cosθ2。此定理的证明过程基于三垂线定理,那么,高中几何压轴小题?一起来了解一下吧。
(1)AE=EF
证明;因为ABCD是矩形
因为AB=BC
所以ABCD是正方形
所以角ACB=45度
因为AC垂直直线L
所以角ACF=90度
因为AE垂直EF
所以角AEF=90度
所以角AEF=角ACF=90度
所以A,E,C,F四点共圆
所以角ACB=角AFE=45度
因为角AEF+角AFE+角EAF=180度
所以角EAF=角AFE=45度
所以AE=EF
(2)因为AC垂直直线L
所以角ACF=90度
因为AE垂直EF
所以角AEF=90度
所以角AEF=角ACF=90度
所以A,E,C,F四点共圆
所以角AFE=角ACB
所以tan角AFE=AE/AF
tan角ACB=AC/BC
因为AC=3BC=4
所以AC/BC=3/4
所以AE/EF=3/4
当点E在线段BC上运动时,AE:EF的值不会发生改变。该比值是:AE:EF=3/4
http://teaching.eicbs.com/UploadFiles/2006/05/22/05222128765.doc
这里有题目和答案,是第二十四题。
①如果你是初三学生,学过圆,那么第一问非常简单:由直线l垂直AC,可知,AECF四点共圆,∴∠AFE=∠ACB=45°,∴△AEF是等腰直角三角形,因此AE=FE.
(1)根据题意可知小聪的思路为,通过判定三角形DHP和PGF为全等三角形来得出证明三角形HCG为等腰三角形且P为底边中点的条件;
(2)思路同上,延长GP交AD于点H,连接CH,CG,本题中除了如(1)中证明△GFP≌△HDP(得到P是HG中点)外还需证明△HDC≌△GBC(得出三角形CHG是等腰三角形).
(3)∠ABC=∠BEF=2α(0°<α<90°),那么∠PCG=90°-α,由(1)可知:PG:PC=tan(90°-α).
【解答】解:(1)∵CD∥GF,∠PDH=∠PFG,∠DHP=∠PGF,DP=PF,
∴△DPH≌△FGP,
∴PH=PG,DH=GF,
∵CD=BC,GF=GB=DH,
∴CH=CG,
∴CP⊥HG,∠ABC=60°,
∴∠DCG=120°,
∴∠PCG=60°,
∴PG:PC=tan60°=
3
,
∴线段PG与PC的位置关系是PG⊥PC,
PG
PC
=
3
;
(2)猜想:(1)中的结论没有发生变化.
证明:如图2,延长GP交AD于点H,连接CH,
∵P是线段DF的中点,
∴FP=DP,
∵AD∥GF,
∴∠HDP=∠GFP,
∵∠GPF=∠HPD,
∴△GFP≌△HDP(ASA),
∴GP=HP,GF=HD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠HDC=∠ABC=60°,
∵∠ABC=∠BEF=60°,菱形BEFG的对角线BF恰好与菱形ABCD的边AB在同一条直线上,
∴∠GBF=60°,
∴∠HDC=∠GBF,
∵四边形BEFG是菱形,
∴GF=GB,
∴HD=GB,
∴△HDC≌△GBC,
∴CH=CG,∠HCD=∠GCB
∴PG⊥PC(到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上)
∵∠ABC=60°
∴∠DCB=∠HCD+∠HCB=120°
∵∠HCG=∠HCB+∠GCB
∴∠HCG=120°
∴∠GCP=60°
∴
PG
PC
=tan∠GCP=tan60°=
3
;
(3)∵∠ABC=∠BEF=2α(0°<α<90°),
∴∠PCG=90°-α,
由(1)可知:PG:PC=tan(90°-α),
∴
PG
PC
=tan(90°-α).
三余弦定理是立体几何中解决特定问题的有力工具,其核心在于描述了平面与直线之间的角度关系。具体表述为:在一个平面内有一条直线与平面成角θ1,另一条直线与这条直线在平面内的投影成角θ2,则这两条直线之间的夹角θ满足等式cosθ=cosθ1×cosθ2。
此定理的证明过程基于三垂线定理,将角度之间的关系用三角函数表示出来,从而给出定理的数学证明。该定理的直观意义在于,通过测量两个角度,即可得到第三条直线与第一条直线之间的夹角。其具体应用体现在解决某些立体几何问题上,特别是那些涉及到角度计算的问题。
在具体应用中,例如解决高考题目时,如果遇到直线与平面、平面与平面之间的角度问题,使用三余弦定理可以简化问题的解决过程,使得计算更加直接。例如,在一个正方体中,通过设定特定的角度和位置,利用三余弦定理可以解决与直线角度有关的特定问题。
在另一个例子中,通过三余弦定理,可以分析一个正三棱柱中二面角的角度。首先,通过设定正三棱柱的性质,利用三余弦定理计算其中角度的关系,进而求出二面角的度数。这个过程涉及到利用三余弦定理和三正弦定理的结合,解决了复杂几何问题中的角度计算。
总结而言,三余弦定理是解决立体几何中角度问题的实用工具,其应用范围广泛,尤其适用于解决角度计算相关的压轴题。
以上就是高中几何压轴小题的全部内容,(1)根据题意可知小聪的思路为,通过判定三角形DHP和PGF为全等三角形来得出证明三角形HCG为等腰三角形且P为底边中点的条件;(2)思路同上,延长GP交AD于点H,连接CH,CG。