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旋轉(zhuǎn)相似型模型的應(yīng)用

 妍小青 2023-08-24 發(fā)布于上海

對于旋轉(zhuǎn)型相似(手拉手三角形)模型,有以下特點:

??1、兩個三角形相似;

2、這兩個三角形有公共頂點,且繞頂點旋轉(zhuǎn)并縮放后2個三角形可以重合;

3、圖形是任意三角形(只要這兩個三角形是相似的)

本文適宜先閱讀完成“旋轉(zhuǎn)相似型模型”后再進行后面的練習(xí),尤其在學(xué)完相似三角形的判定定理后進行練習(xí),對于判定的理解和應(yīng)用起到加深的作用。

基本問題講解

解法分析:本題是典型的旋轉(zhuǎn)相似型模型。本題的第(1)問利用DE//BC,CD與BE的數(shù)量關(guān)系利用DE-BC-A型圖建立數(shù)量關(guān)系。本題的第(2)問中利用模型可知,△ACB和△ADE相似,因此對應(yīng)邊CD和BE的比為AC和AB的比;本題的第(3)問是第(2)問的一般情況,仍舊有△ACB和△ADE相似,對應(yīng)邊CD和BE的比為AC和AB的比,通過過點C作高,利用sinα建立數(shù)量關(guān)系。

變式問題強化

變式問題1

解法分析:本題是典型的旋轉(zhuǎn)相似型模型。和上述的基本問題解決策略相仿。題的第(1)問根據(jù)模型,可以通過聯(lián)結(jié)BE構(gòu)造全等三角形,繼而將求AD的長轉(zhuǎn)化為求BE的長,同時發(fā)現(xiàn)△ABE為直角三角形,利用勾股定理求得BED的長度,繼而轉(zhuǎn)化。
本題的第(2)問由第(1)問構(gòu)造全等三角形轉(zhuǎn)化為相似三角形,輔助線仍舊是聯(lián)結(jié)BE。同(1)的思路,仍舊需要利用Rt△ABE,此時問題轉(zhuǎn)化為如何證明∠BAE=90°,還需要證明圖中另一組相似三角形進行輔助。

變式問題2

解法分析:本題是典型的旋轉(zhuǎn)相似型模型。利用圖b探索線段OM和BD'之間的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系。和前面兩個問題不同,圖中沒有現(xiàn)成的相似三角形和全等三角形,因此需要構(gòu)造。
猜想線段OM和BD'間的位置關(guān)系是垂直的,因此需要證明∠OBD'和∠AOM是相等的,因此需要構(gòu)造與△BOD'相似的三角形。由于M為AO中點,因此通過作AO的中點,構(gòu)造中位線,繼而構(gòu)造相似三角形,從而求得位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系。

綜合問題應(yīng)用

由于旋轉(zhuǎn)運動的特殊性,因此旋轉(zhuǎn)相似模型往往同“隱圓模型”相結(jié)合,即發(fā)現(xiàn)動點的軌跡是“到定點的距離等于定長”,從而發(fā)現(xiàn)隱圓,解決問題

綜合問題1

解法分析:本題是典型的旋轉(zhuǎn)相似型模型。本題的第(1)和第(2)小問是基本問題的延續(xù),此處不再贅述具體解法。

本題的第(3)問涉及到求線段的最值問題。根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊,可知線段EP1的長度范圍是由BP1和BE確定的,而BE是定值,因此最后的范圍取決于BP1即BP的大小。而點P在以B為圓心,BP為半徑的圓上,盡管這個圓是動圓,但是可以確定BP的最大值和最小值。當BP⊥AC時,此時BP有最小值,即EP1取得最小值;當BP與BC重合時,此時BP有最大值,即EP1取得最大值。

取得最值的圖示:

綜合問題2

解法分析:本題是典型的旋轉(zhuǎn)相似型模型。通過聯(lián)結(jié)EM、EN、CN構(gòu)造全等三角形,EN=CN,因此只需要求CN的最大值和最小值即可。同上題,CN的最值是由CD和DN確定的。而CD和DN的長度都是定值,點N在以點D為圓心,DN為半徑的圓上。當C、D、N三點共線時,出現(xiàn)最大值和最小值。

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