有兩個等腰直角三角形ABC與等腰直角三角形DEF,使△ABC固定不動,將△DEF繞△ABC的斜邊中點(diǎn)或直角頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。其中是否存在不變的量呢?
問題1:兩塊三角板按如圖所示的方式放置:等腰直角△ABC固定不動,等腰直角△DEF的直角頂點(diǎn)放在△ABC的BC邊的中點(diǎn)O處,△DEF可以繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn).
在旋轉(zhuǎn)過程中,邊AB與DF的交點(diǎn)M不與點(diǎn)A、B重合,邊AC與DE的交點(diǎn)N不與A、C重合,線段DM和DN是否存在特殊的數(shù)量關(guān)系?在旋轉(zhuǎn)過程中,四邊形AMDN的面積是否始終不變?(設(shè)AB=1,AM=x) 在本題中,除了與面積相關(guān)的問題外,是否還存在線段之間的數(shù)量關(guān)系或等量關(guān)系呢?
問題2:固定等腰直角△ABC,使等腰直角△DEF的45°角的頂點(diǎn)E放在Rt△ABC的斜邊中點(diǎn)處,使其兩邊與Rt△ABC的兩條直角邊分別相交。在△DEF以直角△ABC斜邊中點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的過程中,△BEM與△CNE是否相似?△AMN的周長會不會發(fā)生變化?設(shè)AB=1,AM=x(0<x<0.5)問題3:已知△ABC與△ADF是等腰直角三角形,∠BAC=∠ADF=90°,AB=AC,DA=DF,聯(lián)結(jié)CF、BF。G為CF的中點(diǎn),聯(lián)結(jié)DG.(1)將△ADF繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),點(diǎn)點(diǎn)D落在AB邊上,求證:BF=2DG. 倍長DG于點(diǎn)Q,此時無法說明A、C、Q三點(diǎn)共線,因此通過延長DG交AC于點(diǎn)Q,利用全等三角形說明DG=GQ.(2)將△ADF繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),點(diǎn)點(diǎn)D落在AC邊上,求證:BF=2DG. (3)將△ADF繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),點(diǎn)點(diǎn)D落在△ABC內(nèi)部,求證:BF=2DG.方法:構(gòu)造全等和相似,證明線段的倍半關(guān)系問題4:△ABC與△AEF皆為等腰直角三角形,∠BAC=∠EAF=90°,聯(lián)結(jié)BE、CF,當(dāng)△AEF繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)時,總存在BE=CF,試證明. 方法:根據(jù)手拉手三角形的特點(diǎn),可以根據(jù)圖1證明△ABE≌△ACF,進(jìn)而得到BE=CF。本題還要注意的是點(diǎn)E、點(diǎn)F可以在AB、AC上,此時先證明EF//BC,再利用比例線段進(jìn)行證明,進(jìn)而得到BE=CF.
部分題目改編自《空中課堂》第16講圖形運(yùn)動(1)。
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