一道有难度的网红几何题,用三角函数可以解出,几何方法比较难想

一道有难度的网红几何题,用三角函数可以解出,几何方法比较难想这是今日头条网友分享的一道网红几何题 题目 在三角形 ABC 内部有一点 D 分别连接 AD BD CD ABD 30 度 DBC 40 度 DCB 20 度 DCA 50 度 求 DAC 或 DAE 的度数 网红几何题解题分析 ABC 是等腰三角形

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这是今日头条网友分享的一道网红几何题。

题目:在三角形ABC内部有一点D,分别连接AD、BD、CD,∠ABD=30度,∠DBC=40度,∠DCB=20度,∠DCA=50度,求∠DAC或∠DAE的度数。

一道有难度的网红几何题,用三角函数可以解出,几何方法比较难想

网红几何题

解题分析:△ABC是等腰三角形。延长CD交AB于E,则CE⊥AB。设∠DAE=α,∠DAC=β,则α+β=40°。

设DE=x,则DB=2x,BE=√3x。

由正弦定理得:

BC=√3x/sin20°,

AB=AC=√3xcot20°/sin40°,

AE=AB-BE=√3xcot20°/sin40°-√3x,

tanα=DE/AE=x/(√3xcot20°/sin40°-√3x)

=√3/(3(cot20°/sin40°-1))

=2√3/(3(cot²20°-1))。

虽然借助计算工具可以得到α=10°,是否有更好的方法直接得出结果呢?让我们继续研究下去。

α=10°,则β=30°,30°是特殊角,求β角的三角函数应该可以直接得出结果吧。我们试一下。

先求CD。由正弦定理得:

CD/sin40°=DB/sin20°=2x/sin20°,

CD=2xsin40°/sin20°=4xcos20°。

AC/sin(130°-β)=CD/sinβ=4xcos20°/sinβ,

√3xcot20°sinβ/sin40°=4xcos20°sin(130°-β),

√3cot20°sinβ=4cos20°sin40°sin(130°-β),

√3sinβ=4sin20°sin40°sin(130°-β)

=4sin20°sin40°(sin50°cosβ+cos50°sinβ),

(√3-4sin20°sin40°cos50°)sinβ

=4sin20°sin40°sin50°cosβ,

tanβ=4sin20°sin40°sin50°/(√3-4sin20°sin40°cos50°)

=(sin30°+sin10°)/(√3+sin80°-sin60°-2sin20°)

=cos10°/(sin10°+2sin50°)

=cos10°/(sin70°+sin50°)

=cos10°/(2sin60°cos10°)

=1/√3=√3/3。所以,β=30°。

用三角函数可以得出结果,要能熟练运用三角函数的和差化积公式积化和差公式。但是这些都是高中数学知识,初中生如何解题呢?最好能找到一个比较简单的几何方法。请网友们和我一起思考吧,你们才是真正的学霸。

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