初中超难关于三角形的几何题如图,△ABC中,E是BC的中点,D在AC边上,若AC=1,∠A=60°,∠ABC=100°,
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过点C作CH⊥AB交AB的延长线于H

则CH=AC×sin60°=√3/2

AH=AC×cos60°=1/2

BC=CH/sin80°=√3/(2sin80°)

BH=CH×ctan80°=(√3/2)ctan80°

∴AB=AH-BH=1/2-(√3/2)ctan80°

S△ABC=(1/2)AB×CH=√3/8-(3/8)ctan80°

CE=1/2BC=√3/(4sin80°)

由∠DCE=180-60-100=20°

∠DEC=80°

得,△CDE为等腰三角形.

CD=CE=√3/(4sin80°)

S△CDE=(1/2)CD×CE×sin20°

sin20°=sin160°=sin(2×80°)=2sin80°cos80°

代入,

S△CDE=(3/16)ctan80°

∴S△ABC+S△CDE

=√3/8-(3/8)ctan80°+(3/16)ctan80°

=√3/8-(3/16)ctan80°

以下如需计算出精确值,需借助于计算器算出ctan80°的值方可.

PS:如果原题改成求S△ABC+2S△CDE,

则ctan80°刚好可以消去.

S△ABC+2S△CDE

=√3/8-(3/8)ctan80°+2×(3/16)ctan80°

=√3/8

此外,如果原题改成求S△ABC+2S△CDE,也可以利用初中几何知识,如全等三角形和相似三角形的性质来解,方法如下:

延长AB至F,使AF=AC.作∠BCF平分线交AF于G

AF=AC,∠A=60°

∴△ACF为等边三角形

易证△ABC≌△FGC

S△ABC=S△FGC

CB=CG

△CBG为等腰三角形.顶角∠BCG=(60-20)/2=20°

△CDE中,∠DCE=180-60-100=20°

∠DEC=80°,

∴∠EDC=180-20-80=80°

△CDE为顶角20°的等腰三角形.

∴△CDE∽△CBG

又CE=1/2CB

∴S△CDE=1/4S△CBG

∴S△ABC+2S△CDE

=1/2(S△ABC+S△FGC)+1/2(S△CBG)

=1/2S△ACF

=1/2×(1/2×1×√3/2)

=√3/8

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