初中几何:内角均已知、但仅一边已知,咋求三角形面积?

贝笑爱数学 2025-04-17 18:24:45

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这是一道初中几何题:如图,

在△ABC中,∠C=45°,∠B=22.5°,AB=6,求S△ABC=?

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一、高中知识正弦定理及正弦倍角公式求解:非常简单!

求解:

由AC/sin22.5°=AB/sin45°可得S△ABC=1/2AB×AC×sin112.5°=1/4AB²×sin67.5÷cos22.5°=1/4AB²×cos22.5°÷cos22.5°=1/4AB²=9。

上述解法简单的原因在于:无需求出22.5°的正弦值和余弦值!

二、不使用正弦定理,则需作辅助线:难度也不大!

过点A作BC的垂线BD,则AD=CD=6sin22.5°,BD=6cos22.5°,故S△ABC=(6sin22.5°+6cos22.5°)×6sin22.5°÷2=9sin45°+18sin²22 .5°=9sin45°+18×(1-cos 45°)/2=9sin45°+9-9cos 45°=9。

三:仅使用初中知识求解:难度非常大!

特别是联立方程的求解难度、尤其大!

主要考查知识点:三角形相似!

①作∠C的角平分线CD交AB于D点,过点C作BA延长线的垂线CE,记AE=a,AD=b。

②注意到CED为等腰直角三角形,故CE=ED=a+b

③由∠ACD=∠DCB=22.5°可得∠CDA=45°。注意到∠CAD=∠BAC,故△CAD∽△BAC(三角形相似),从而AC/AD/AC=AC/AB即AC²=AD×AB=6b。

④∠ACD=22.5°=∠ABC,故△CEA∽△BEC,从而AE/CE=CE/BE即

CE²=AE×BE=a(a+6)=(a+b)²,从而b²+2ab=6a。

⑤由勾股定理可得CE²+EA²=CA²即a(a+6)+a²=6b,从而a²=3(b-a)。

⑥将b²+2ab=6a与a²=3(b-a)相加即得

(a+b)²=3(a+b),从而a+b=3,故S△ABC=3×6÷2=9。

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