Question

我們知道，矩形是特殊的平行四邊形，所以矩形除了具備平行四邊形的一切性質還有其特殊的性質；同樣，黃金矩形是特殊的矩形，因此黃金矩形有與一般矩形不一樣的知識．
已知平行四邊形ABCD，∠A=60°，AB=2a，AD=a．
（1）把所給的平行四邊形ABCD用兩種方式分割并作說明（見題答卡表格里的示例）；要求：用直線段分割，分割成的圖形是學習過的特殊圖形且不超出四個．

分割圖形	分割或圖形說明
示例：	示例： ①分割成兩個菱形． ②兩個菱形的邊長都為a，銳角都為60°．

（2）圖中關于邊、角和對角線會有若干關系或問題．現在請計算兩條對角線的長度．要求：計算對角線BD長的過程中要有必要的論證；直接寫出對角線AC的長．

Answer 1

【答案】分析：（1）方案一：分割成兩個等腰梯形；
方案二：分割成一個等邊三角形、一個等腰三角形和一個直角三角形；
（2）利用平行四邊形的性質、等邊三角形的性質、勾股定理作答，認真計算即可．
解答：解：（1）在表格中作答：

分割圖形	分割或圖形說明
示例：	示例： ①分割成兩個菱形． ②兩個菱形的邊長都為a，銳角都為60°．
	①分割成兩兩個等腰梯形． ②兩個等腰梯形的腰長都為a， 上底長都為，下底長都為a， 上底角都為120°，下底角都為60°．
	①分割成一個等邊三角形、一個等腰三角形、一個直角三角形． ②等邊三角形的邊長為a， 等腰三角形的腰長為a，頂角為120°． 直角三角形兩銳角為30°、60°，三邊為a、a、2a．

（2） 如右圖①，連接BD，取AB中點E，連接DE．
∵AB=2a，E為AB中點，
∴AE=BE=a，
∵AD=AE=a，∠A=60°，
∴△ADE為等邊三角形，∠ADE=∠DEA=60°，DE=AE=a，
又∵∠BED+∠DEA=180°，
∴∠BED=180°-∠DEA=180°-60°=120°，
又∵DE=BE=a，∠BED=120°，
∴∠BDE=∠DBE=（180°-120°）=30°，
∴∠ADB=∠ADE+∠BDE=60°+30°=90°
∴Rt△ADB中，∠ADB=90°，
由勾股定理得：BD²+AD²=AB²，即BD²+a²=（2a）²，
解得BD=a．
如右圖②所示，AC=2OC=2=2=2•a=a．
∴BD=a，AC=a．
點評：本題是幾何綜合題，考查了四邊形（平行四邊形、等腰梯形、菱形、矩形）、三角形（等邊三角形、等腰三角形、直角三角形）的圖形與性質．第（1）問側重考查了幾何圖形的分割、剪拼、動手操作能力和空間想象能力；第（2）問側重考查了幾何計算能力．本題考查知識點全面，對學生的幾何綜合能力要求較高，是一道好題．