譚志平
我們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中有時(shí)會(huì)遇到關(guān)于45°角的問題,如何解決這類問題?下面,我們通過一道試題來一探究竟。
例題 如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(4,0)、B(-6,0),點(diǎn)C是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)∠BCA=45°時(shí),求點(diǎn)C的坐標(biāo)。
圖1
【解析】由于本題沒有交代點(diǎn)C在y軸正半軸還是負(fù)半軸,因此這道題目中點(diǎn)C的位置需要分兩種情況討論。這兩個(gè)位置正好關(guān)于x軸對(duì)稱,因此我們只需討論點(diǎn)C在y軸正半軸的情況,然后由對(duì)稱性求出點(diǎn)C在y軸負(fù)半軸的情況。
(方法一)如圖2,以45°角為基礎(chǔ),構(gòu)造等腰直角三角形,由△BCF與△BDE全等,設(shè)法求出OC的長。
解:如圖2,過點(diǎn)B作BD⊥BC,交CA的延長線于點(diǎn)D,過點(diǎn)B作x軸的垂線,分別過點(diǎn)C、點(diǎn)D作x軸的平行線,分別交過B點(diǎn)的x軸的垂線于點(diǎn)F、點(diǎn)E。
圖2
∴∠CBD=90°,∠E=∠F=90°,
∴∠CBF+∠DBE=90°,∠DBE+∠BDE=90°。
∴∠CBF=∠BDE,
目前,隨著教育國際化進(jìn)程加快,在教育領(lǐng)域與國際合作的機(jī)會(huì)逐步增加。可成立專門的國家合作交流的協(xié)會(huì)和機(jī)構(gòu),通過這些機(jī)構(gòu),推動(dòng)與國外經(jīng)驗(yàn)交流與合作。這有利于我國成人教育走向國際,把成人教育建立成一個(gè)面向社會(huì)、面向國際、面向未來的開放的教育體系。
∵∠BCD=45°,
∴△BCD是等腰直角三角形,
∴BC=BD,∴△BCF≌△DBE。
設(shè)OC=m,則BF=DE=m,
∵A(4,0),B(-6,0),
∴OB=CF=BE=6,∴DG=m-6。
∵OA∥DG,∴△AOC∽△DGC,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,12)。
由對(duì)稱性可知,當(dāng)點(diǎn)C在y軸負(fù)半軸時(shí),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,-12)。
(方法二)如圖3,再過點(diǎn)D作DH⊥x軸于點(diǎn)H,其實(shí)這一思路與前一思路類似,因?yàn)椤鰾OC與△CFB全等,△BDE與△DBH全等,所以△BOC與△DHB全等。求m值的時(shí)候,可利用△AOC與△ADH相似來解決。
圖3
(方法三)如圖4,構(gòu)造等腰直角三角形,還可以過點(diǎn)B作BK⊥AC于點(diǎn)K。
圖4
解:過點(diǎn)B作BK⊥AC于點(diǎn)K,設(shè)OC=m,則△BCK為等腰直角三角形。
在Rt△BOC中,同理:AC= m2+16?!摺鰽OC∽△AKB,
(方法四)過點(diǎn)A作BC的垂線,解題思路同方法三。
(方法五)利用同弧所對(duì)的圓心角是圓周角的2倍,將45°角轉(zhuǎn)化為90°角來解決問題。
解:如圖5,設(shè)△ABC的外接圓圓心為M,∵∠ACB=45°,∴∠AMB=90°,且MA=MB。
圖5
∴△AMB為等腰直角三角形,∵AB=10,∴MA=MB=52 ,M(-1,5)。,解得m=12。
解:設(shè)∠BCO=α,∠ACO=β,OC=m,則tanα=
【點(diǎn)評(píng)】從以上解法可以看出,遇到45°角,有兩種常用處理思路:
一是設(shè)法作垂線段,將45°角置于直角三角形中,構(gòu)造等腰直角三角形。若是遇到斜著放的直角,可以考慮構(gòu)造“K型”相似來解決。
二是利用同弧所對(duì)的圓心角是圓周角的2倍,將45°角轉(zhuǎn)化為直角。運(yùn)用兩角和的正切公式非常簡便,但由于這個(gè)公式是高中的內(nèi)容,在這里使用屬于超綱,如果使用,請(qǐng)務(wù)必將公式寫清楚。