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初一数学一题多解

例题一、如图1,已知AB//CD ,试找出B ∠、BED ∠和D ∠的关系并证明。

我们找出他们的关系是:D B BED ∠+∠=∠。

证明如下:方法一:如图2,过点E 作EF//AB 。

因为EF AB //,所以B BEF ∠=∠;因为CD AB //,EFAB //,所以CDEF //,所以D FED ∠=∠,所以D B FED BEF BED ∠+∠=∠+∠=∠。

方法二:如图3,过点E 作EF//AB 。

因为EF AB //,所以 180=∠+∠B BEF ,即B BEF ∠-=∠ 180;因为CD AB //,EF AB //,所以CD EF //,所以 180=∠+∠D FED ,即D FED ∠-=∠ 180;因为︒=∠+∠+∠360FED BED BEF ,所以)180180(360)(360D B FED BEF BED ∠-+∠--=∠+∠-=∠︒︒ D B ∠+∠=。

方法三:如图4,连接BD 。

因为CD AB //,所以 180=∠+∠BDC ABD ,即)(180EDB EBD EDC ABE ∠+∠-=∠+∠ ;在ΔBED 中,)(180EDB EBD BED ∠+∠-=∠ ,所以EDC ABE BED ∠+∠=∠。

方法四:如图5,过点E 做AB FG ⊥,垂足为点F ,交CD 于点G 。

因为CD AB //,所以 90180=∠-=∠EFB EGD ;在直角ΔEGD 中,D GED ∠-=∠90,在直角ΔEFB中,BFEB ∠-=∠ 90,所以)9090(180)(180B D FEB GED BED ∠-+∠--=∠+∠-=∠ D B ∠+∠=。

方法五:如图6,延长BE 交CD 于点F 。

因为CD AB //,所以B EFD ∠=∠;在ΔEFD 中,FED D EFD ∠-=∠+∠ 180,又因为FED BED ∠-=∠ 180,所以D B D EFD BED ∠+∠=∠+∠=∠。

例题二、证明: 如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.已知:如图1,在△ABC 中,AD=BD=CD .求证:△ABC 是直角三角形. 证法1 如图1,利用两锐角互余. ∵AD=CD ,CD=BD , ∴∠1=∠A ,∠2=∠B 。

在△ABC 中,∵∠A+∠B+∠ACB=180°, ∴∠A+∠B+∠1+∠2=180°, ∴2(∠A+∠B )=180°, ∴∠A+∠B=90°,∴∠ACB=90°,∴△ABC 是直角三角形。

证法2 如图2,利用等腰三角形的三线合一.延长AC 到E 使CE=AC ,连接BE . ∵AD=BD ,∴CD 是△ABE 的中位线.∴BE 21CD =。

∵AB 21CD =, ∴AB=BE .∴BC ⊥AC ,∴△ABC 是直角三角形.证法3 如图3,利用此三角形与某个直角三角形相似(或全等).过点D 作DE ⊥BC 交BC 于点E .∴CD=BD ,∴BC 21BE =,∴21AB BD BC BE ==, ∵∠B 是公共角, ∴△BDE ∽△BAC 。

∴∠ACB=∠DEB=90°,∴△ABC 是直角三角形。

证法4 如图4,利用如果一条直线垂直于两平行线中的一条,则也垂直于另一条.取BC 中点E ,连接DE .∵AD=BD ,∴DE 是△ABC 的中位线. ∴DE ∥AC . ∵CD=BD ,CE=BE , ∴DE ⊥BC .∴AC ⊥BC ,∴△ABC 是直角三角形.证法5 如图5,构造四边形,并证其为矩形.延长CD 到E 使DE=CD ,连接AE 、BE . ∵AD=BD=CD .∴AD=BD=CD=DE,且AB=CE . ∴四边形ABCD 是矩形.∴∠ACB=90°,∴△ABC 是直角三角形. 证法6 如图6,利用勾股定理的逆定理.设AC=b ,BC=a ,AB=c ,取BC 中点E ,连接DE . ∴DE 是△ABC 的中位线.∴b 21AC 21DE ==。

∵CD=BD ,∴DE ⊥BC 。

在Rt △DEB 中,∵222BD BE DE =+, ∴222c 21a 21b 21⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛。

∴222c b a =+,∴△ABC 是直角三角形。

证法7 如图7,利用两直线平行,再证同旁内角相等。

延长CD 到E 使DE=CD ,连接BE 。

∵AD=BD ,∠1=∠2, ∴△ADC ≌△BDE (SAS ), ∴∠ACD=∠E ,AC=BE , ∴AC ∥BE ,∴∠ACB+∠EBC=180°。

又∵AD=CD ,∴AB=CE 。

∵BC 是公共边,∴△ACB ≌△EBC (SSS )。

∴∠ACB=∠EBC 。

∴∠ACB=90°,∴△ABC 是直角三角形。

证法8 如图8,利用直径所对的圆周角是直角。

以D 为圆心,DA 长为半径作圆。

∵AD=BD=CD ,∴点C 、B 在圆上,AB 是直径。

∴∠ACB=90°。

∴△ABC 是直角三角形。

例题三、某人买13个鸡蛋、5个鸭蛋、9个鹌鹑蛋,共用去9.25元,如果买2个鸡蛋、4个鸭蛋、3个鹌鹑蛋,则共用去3.20元,试问只买鸡蛋、鸭蛋、鹌鹑蛋各1个,共需多少钱?这类题目的特点是所能列出的方程的个数少于未知数的个数,看似不可解,但由于所求的并不是每一个未知数的值,而是一个代数式的值。

所以可解。

这类题对学生来说是有一些难度的,但如果掌握了以下方法,既可以化繁为简,又可以收到一题多解,提高学生能力的效果。

下面让我们先来列出方程。

设鸡蛋、鸭蛋、鹌鹑蛋的单价分别为x 、y 、z 元,则根据题意,可得方程⎩⎨⎧=++=++20.334225.99513z y x z y x ,求z y x ++的值。

解法一:变元法:把z 看成常数,解关于x 、y 的方程,可得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=20101121z y z x然后代入所求式z y x ++中,得:05.120101121=+-+-=++z zz z y x 答:只买鸡蛋、鸭蛋、鹌鹑蛋各1个,共需1.05元。

解法二:直接构造法:因为题目中要求z y x ++的值,所以将原方程互助组变形直接构造出z y x ++。

⎩⎨⎧=--++=++++⇔⎩⎨⎧=++=++20.32)(425.948)(520.334225.99513z x z y x z x z y x z y x z y x ②⨯4+①得05.22)(21=++z y x05.1=++∴z y x答:略解法三:间接构造法:将原方程组中的①两边同乘以常数a ,②的两边同乘以常数b ,得⎩⎨⎧=++=++bbz by bx aaz ay ax 20.334225.99513 ①+②得b a z b a y b a x b a 20.325.9)39()45()213(+=+++++ ∵我们想要求的代数式是x+y+z , ∴令b a b a b a 3945213+=+=+可得a=1,b=4,代入上式得 21x+21y+21z=9.25+12.80=22.05 ∴ x+y+z=1.05例题四、三角形一题多解如图:已知AB=AC ,E 是AC 延长线上一点,且有BF=CE ,连接FE 交BC 于D 。

求证:FD=DE 。

证法一证明:过E 点作EM ∥AB 交DC 延长线于M 点,则∠M=∠B ,又因为∠ACB=∠B∠ACB=∠ECM=∠M ,所以CE=EM , 又EC=BF 从而EM=BF ,∠BFD=∠DEM 则△DBF ≌△DME ,故 FD=DE ;证法二证明:过E 点作EM ∥AB 交DC 延长线于M 点,则∠M=∠B ,又因为∠ACB=∠B∠ACB=∠ECM=∠M ,所以CE=EM , 又EC=BF 从而EM=BF ,∠BFD=∠DEM则△DBF ≌△DME ,故 FD=DE ; 证法二证明:过F 点作FM ∥AE ,交BD 于点M , 则∠1=∠2 = ∠B 所以BF=FM , 又 ∠4=∠3 ∠5=∠E所以△DMF ≌△DCE ,故 FD=DE 。

例题五、平行四边形一题多解如图4,平行四边形 ABCD 中AD=2AB,E 、F在直线AB 上,且AE=BF=AB,求证:DF ⊥CE.证法一、易知ΔADF 、ΔBCE 为等腰三角形,故∠1=∠F, ∠2=∠E,又CD ∥AB,故∠3=∠F, ∠4=∠E,从而∠1=∠3,∠2=∠4,而∠1+∠2+∠3+∠4=1800,故∠3+∠4=900,表明∠COD=900,所以DF ⊥CE 。

证法二、如图5,连接MN ,则CD=BF,且CD ∥BF ,故BFCD 为平行四边形,则CN=BN=AB,同理,DM=MA=AB,故CN=DM 且CN ∥DM ,得平行四边形CDMN ,易见CD=DM ,故CDMN 也是菱形,根据菱形的对角线互相垂直,结论成立。

证法三、如图6,连接BM 、AN, 可证ΔAFN 中,BN=BF=BA,则ΔAFN 为直角三角形,即DF ⊥AN,利用中位线定理可知AN ∥CE ,故DF ⊥CE 。

证法四、如图7,作DG ∥CE 交AE 延长线于G ,则EG=CD=AB=AE,故AD=AG=AF,从而DF ⊥DG,而DGCE,故DF ⊥CE例题六、如图所示,一个长为a ,宽为b 的矩形,两个阴影都是长为c 的矩形与平行四边形,则阴影部分面积是多少。

解法一将大矩形进行平移将平行四边形 进行转换。

(a-c)(b-c)解法二重叠面积为c 的平方,大矩形面积为ab ,小矩形为ac ,平行四边形为bc ,阴影面积为ab-ac-bc+cc=(a-c )(b-c )图2。

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