一句话
几何题里“看不出来”的长度,可以先给它起个名字:设它为 。
然后让图形替你列方程。图形里的每一条定理都是一个等式的来源:
- 直角三角形 → 勾股定理
- 相似三角形 → 比例式
- 圆 → 切线长相等、
- 同一块面积算两次 → 等式
列出方程,解出来,再回到图里检验(长度是正的吗?点还在线段上吗?)。如果问的是“最大”“最小”,就把那个量写成 的函数,交给配方。
先猜后证
上面的长方形 ,。拖一拖 试试看: 大约是多少时, 折过去正好落在 上?
正好是 。靠手试可以试到“差不多”,但为什么恰好是 ?第 1 站用一个方程把它算出来。
第 1 站 · 折叠列出勾股方程(卷四 · 直角三角形)
长方形 中 ,。 在 上,沿 折叠, 恰好落在 边上的 处。求 。
例:折一个角
第 1 / 5 步- 给它起名字
设 。折叠不改变长度,所以 ,。而 。
第 2 站 · 最值交给二次函数(卷三 · 函数的应用)
的底 ,高是 。在里面放一个长方形,一条边贴在 上,另外两个顶点分别在 、 上。长方形的面积最大是多少?
先猜后证
你觉得长方形的高 取多少时,面积最大?
,正好是三角形高的一半。太矮了面积小,太高了变得很窄,面积也小。最大值卡在正中间——这是抛物线的对称性。
例:三角形里的长方形
第 1 / 5 步- 设高为 x
长方形的高是 。它的上边切出一个小三角形,高是 ,和大三角形相似。
第 3 站 · 切线长列出方程组(卷五 · 外心与内心)
的三边是 ,,。内切圆把每条边分成两段,各是多长?
例:13、14、15 的内切圆
第 1 / 5 步- 六条线段,三种长度
从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等。所以从 出发的两段相等,从 、 出发的也各自相等。
第 4 站 · 圆幂列出二次方程(卷五 · 圆幂定理)
从圆外一点 作切线 ,。过 的一条割线交圆于 、( 离 较近),。求 。
例:切线和割线
第 1 / 4 步- 设 PA = x
那么 。
练一练
直角三角形的一条直角边是 ,斜边比另一条直角边长 。另一条直角边是多少?
中 ,,。内切圆与 相切于 。求 。
直角三角形的两条直角边是 和 。在里面放一个长方形,它的一个顶点是直角顶点,两条边贴着两条直角边,对面的顶点在斜边上。长方形的面积最大是多少?