
動態(tài)幾何題,是指以幾何知識和幾何圖形為背景,滲透運動變化觀點的一類試題;而通過對幾何圖形運動變化,使同學(xué)們經(jīng)歷由觀察、想象、推理等發(fā)現(xiàn)、探索的過程,是中考數(shù)學(xué)試題中,考查創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的重要題型;解決這類問題,要善于探索圖形的運動特點和規(guī)律,抓住變化中圖形的性質(zhì)與特征,化動為靜,以靜制動. 全等三角形的證明中,有的相關(guān)三角形是動態(tài)的,那么這樣的三角形還會全等嗎?我們來探究一下,掌握其中的解題規(guī)律.
【課前熱身】如圖,要得到△ABC≌△ADC,除公共邊AC外,還需要增加兩個條件,你能找出多少種不同的方法?
例1.已知:AB⊥BD,ED⊥BD,垂足分別為B、D,點C為BD上一動點且滿足BC=DE,AB=CD試猜想線段AC與CE的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
解:AC=CE,理由如下:∵AB⊥BD,ED⊥BD∴∠B=∠D=90°在△ABC和△CDE中
歸納:例題中,雖然動點引起了相關(guān)線段大小、角度大小、圖形位置的變化,但對應(yīng)邊相等、對應(yīng)角相等的條件并沒有改變,因而相應(yīng)的三角形仍然全等.
1.已知,如圖1,EF分別為線段AC上的兩個動點,且DE⊥AC于E點,BF⊥AC于F點,若AB=CD,AF=CE,(1)試判斷線段BF與DE之間的數(shù)量關(guān)系;
1.已知,如圖2,EF分別為線段AC上的兩個動點,且DE⊥AC于E點,BF⊥AC于F點,若AB=CD,AF=CE,連接BD交AC于點G.(2)求證:GB=GD,GE=GF;
(3)當(dāng)E、F兩點移到如圖所示的位置時,其它條件不變,上述結(jié)論能否成立?若成立,請說明你的理由.
2.如圖,在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=CB,AC=8,F(xiàn)是AB邊上的中點,點D、E分別在AC、BC邊上運動,且始終保持AD=CE,連接DE、DF、EF.(1)求證:△ADF≌△CEF;(2)求證:△DFE是等腰直角三角形;(3)在此運動變化的過程中,四邊形CDFE的面積是否保持不變?試說明理由;(4)求△CDE面積的最大值.
(1)求證:△ADF≌△CEF;.
(2)求證:△DFE是等腰直角三角形;
(3)在此運動變化的過程中,四邊形CDFE的面積是否保持不變?試說明理由;
(4)求△CDE面積的最大值.
例2.如圖1,A、B、C、D在同一直線上,AB=CD,DE∥AF,且DE=AF,⑴求證:△AFC≌△DEB.⑵如果將BD沿著AD邊的方向平行移動,如圖2,B點在C點右側(cè)時,其余條件不變,結(jié)論是否仍成立,如果成立,請予證明;如果不成立,請說明理由.
(1)如圖,A、B、C、D在同一直線上,AB=CD,DE∥AF,且DE=AF,⑴求證:△AFC≌△DEB.
證明:∵DE∥AF∴∠A=∠D∵AB=CD∴AB+BC=CD+BC即AC=BD
在△AFC和△DEB中AC=BD∠A=∠DDE=AF∴△AFC≌△DEB
⑵如果將BD沿著AD邊的方向平行移動,如圖2,B點在C點右側(cè)時,其余條件不變,結(jié)論是否仍成立,如果成立,請予證明;如果不成立,請說明理由.
解:成立,理由如下:∵DE∥AF,∴∠A=∠D,∵AB=CD,∴AB-BC=CD-BC,即AC=BD.
在△AFC和△DEB中,AC=BD∠A=∠DDE=AF∴△AFC≌△DEB.
例3.在△ABC中,AB=AC,CG⊥BA交BA的延長線于點G.一等腰直角三角尺按如圖1所示的位置擺放,該三角尺的直角頂點為F,一條直角邊與AC邊在一條直線上,另一條直角邊恰好經(jīng)過點B.(1)在圖1中請你通過觀察、測量BF與CG的長度,猜想并寫出BF與CG滿足的數(shù)量關(guān)系,然后證明你的猜想;
(2)當(dāng)三角尺沿AC方向平移到圖2所示的位置時,一條直角邊仍與AC邊在同一直線上,另一條直角邊交BC邊于點D,過點D作DE⊥BA于點E.此時請你通過觀察、測量DE、DF與CG的長度,猜想并寫出DE+DF與CG之間滿足的數(shù)量關(guān)系,然后證明你的猜想;
(3)當(dāng)三角尺在(2)的基礎(chǔ)上沿AC方向繼續(xù)平移到圖3所示的位置(點F在線段AC上,且點F與點C不重合時,(2)中的猜想是否仍然成立?并說明理由.
如圖所示,△ABE和△ADC是△ABC分別沿著AB、AC邊翻折180°形成的,若∠BAC=150°,則∠θ的度數(shù)是_________.
解:由題意得△BAC≌△BAE≌△DAC∴∠EBA=∠ABC,∠ACB=∠ACD根據(jù)三角形內(nèi)角和定理得∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC=180°-150°=30°∴∠θ=∠EBC+∠DCB=2(∠ABC+∠ACB)=2×30°=60°.
如圖,將Rt△ABC沿斜邊翻折得到△ADC,點E,F(xiàn)分別為DC,BC邊上的點,且∠EAF= ∠DAB,試猜想DE,BF,EF之間有何數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想.
例4.已知,在△ABC中,AB=AC,點P平面內(nèi)一點,將AP繞A順時針旋轉(zhuǎn)至AQ,使∠QAP=∠BAC,連接BQ、CP,⑴若點P在△ABC內(nèi)部,求證BQ=CP;⑵若點P在△ABC外部,以上結(jié)論還成立嗎?
已知,在△ABC中,AB=AC,點P平面內(nèi)一點,將AP繞A順時針旋轉(zhuǎn)至AQ,使∠QAP=∠BAC,連接BQ、CP,(1)若點P在△ABC內(nèi)部,求證:BQ=CP;
證明:∵∠QAP=∠BAC∴∠QAP-∠BAP=∠BAC-∠BAP即∠QAB=∠PAC另由旋轉(zhuǎn)得AQ=AP
在△AQB和△APC中AQ=AP∠QAB=∠PACAB=AC∴△AQB≌△APC∴BQ=CP
⑵若點P在△ABC外部,以上結(jié)論還成立嗎?
證明:∵∠QAP=∠BAC∴∠QAP+∠BAP=∠BAC+∠BAP即∠QAB=∠PAC另由旋轉(zhuǎn)得AQ=AP
如圖1,一等腰直角三角尺GEF(∠EGF=90°,∠GEF=∠GFE=45°,GE=GF)的兩條直角邊與正方形ABCD的兩條邊分別重合在一起.現(xiàn)正方形ABCD保持不動,將三角尺GEF繞斜邊EF的中點O(點O也是BD中點)按順時針方向旋轉(zhuǎn).(1)如圖2,當(dāng)EF與AB相交于點M,GF與BD相交于點N時,通過觀察或測量BM,F(xiàn)N的長度,猜想FN,BM相等嗎?并說明理由.
平移、翻折、旋轉(zhuǎn)全等三角形中的一個,所得三角形與另一個三角形仍然全等.
(2)若三角尺GEF旋轉(zhuǎn)到如圖3所示的位置時,線段FE的延長線與AB的延長線相交于點M,線段BD的延長線與GF的延長線相交于點N,此時(1)中的猜想還成立嗎?請說明理由.
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