内容正文:
第二十三章 旋转
人教版
23.1 图形的旋转
专题课堂(七) 与旋转有关的几何类比探究题
1.(河南中考)(1)发现:如图①,点A为线段BC外一动点,
且BC=a,AB=b.
填空:当点A位于CB的延长线上时,线段AC的长取得最大值,
且最大值为a+b(用含a,b的式子表示).
(2)应用:点A为线段BC外一动点,且BC=3,AB=1,如图②所示,分别以AB,AC为边,作等边三角形ABD和等边三角形ACE,连接CD,BE.
①请找出图中与BE相等的线段,并说明理由;
②直接写出线段BE长的最大值.
(3)拓展:如图③,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),点P为线段AB外一动点,且PA=2,PM=PB,∠BPM=90°,
请直接写出线段AM长的最大值及此时点P的坐标.
解:(1)∵点A为线段BC外一动点,且BC=a,AB=b,
∴当点A位于CB的延长线上时,线段AC的长取得最大值,
且最大值为BC+AB=a+b,故答案为:CB的延长线上,a+b
(2)①CD=BE,理由:∵△ABD与△ACE是等边三角形,
∴AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°,
∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,即∠CAD=∠EAB,
在△CAD与△EAB中,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AD=AB,,∠CAD=∠EAB,,AC=AE,))∴△CAD≌△EAB,
∴CD=BE ②∵线段BE长的最大值=线段CD的最大值,由(1)知,
当线段CD的长取得最大值时,点D在CB的延长线上,
∴最大值为BD+BC=AB+BC=4
(3)连接BM,将△APM绕着点P顺时针旋转90°得到△PBN,连接AN,
则△APN是等腰直角三角形,∴PN=PA=2,BN=AM,∵A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),∴OA=2,OB=5,∴AB=3,∴线段AM长的最大值=线段BN长的最大值,∴当N在线段BA的延长线时,线段BN取得最大值,最大值=AB+AN,∵AN=eq \r(2)AP=2eq \r(2),∴最大值为2eq \r(2)+3;
如图②,过P作PE⊥x轴于E,∵△APN是等腰直角三角形,
∴PE=AE=eq \r(2),∴OE=BO-eq \r(2)-3=2-eq \r(2),∴P(2-eq \r(2),eq \r(2)),