昨天翻看公众号,看到了一道题,从昨天想到今天下午,用了两个下午的时间,才想了出来。还没有经过权威认证,先记录一下我的探索过程。

一看题目,有直角三角形,又有5、12这两个特殊数,自然想到了直角三角形中的一组勾股数5、12、13,就想通过变换让他们在一起。尝试了很多次,无法做到。
换个思路,有30°角,加上∠DAE=90°,AD=12,可以求出AM、MD的长(设BD、AE交于点M),BM如何求呢?可以得出∠DBA=∠BAC,于是尝试证它们所在的三角形相似。而AC=2BC,CE和AD之间不是二倍关系,所以相似不成立。怎么办呢?
又尝试构造一线三等角,依然不行。
今天下午,实在没办法,就打开电脑,想利用几何画板画出准确的图形,借助准确图形得出BD的长,再寻求解题方法。可是在作图的时候发现,根本无法准确作图,ΔABC的三边没有一个具体的数值,我尝试了两次,硬凑出来一个很接近的图形(有图、有数据为证)。

发现这个数据对我几乎没有用,还是不能得出思路。
应该是我的关注点错了,换个方向。
由直角三角形又想到了熟悉的手拉手模型,尝试构造ΔABD相似的三角形(AD=12,∠ABD=30°,又求BD,所以想到构造手拉手转化BD)。其中已知的ΔABC有一个角是30°,所以∠BAC=60°,所以想到在点A处构造一个和它相似的ΔDAF,且使∠DAF=60°,于是ΔBDA∽ΔCFA,所以BD=2CF,只要求出CF的长即可。



由相似得出∠CFA=30°。于是可以得出一个90°角。
设CF与AD交于点M则∠AM F=90°,由AD=12,∠DAF=60°,可得AF=6,则AM=3,MF=3√3,此时只需求出CM即可。

已知CE=5(终于用到了,一开始就是这条线段让我陷入了死胡同)。CM∥AE,则DC:CE=DM:AM,而AM=3,所以DM=9,则DC=15。

再根据勾股定理即可求出CM=12。于是CF就=12+3√3,则BD=2CF=24+6√3,于是问题得解。

24+1.73×6=34.38,和我的几何画板作图得出的数据相差了0.02(这个过程也是我又进一步优化的结果)。
从作图过程,明白了有些题没有答案也可以做图,有些题有了答案才好作图。
不知道高手们是怎么解决这个问题的,我去看看去,找找我和高手的差距。
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数学核心素养之数学建模
数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养。数学建模过程主要包括:在实际情景中,从数学的视角发现问题、提出问题、分析问题、建立模型,确定参数、计算求解、检验结果、改进模型,最终解决实际问题(概念内涵)。
数学模型搭建了数学与外部世界联系的桥梁,是数学应用的重要形式。数学建模是应用数学解决实际问题的基本手段,也是推动数学发展的动力(学科价值)。
2021.08.01 晚