内容正文:
第二讲:勾股定理(2)—几何变换
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知识要点
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1.翻折问题
2.旋转问题
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经典例题
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【知识点一】 翻折问题
例1 如图,把矩形ABCD纸片翻叠,使点B落在点D处,点C落在C′处,折痕EF与BD交于点O,已知AB=16,AD=12,求折痕EF的长。
练1 如图,在长方形ABCD中,CD=6,AD=8;将长方形ABCD沿CE折叠后,使点D恰好落在对角线AC上的点F处,求EF的长。
练2 如图,在正方形ABCD中,过点A引射线AH,交边CD于点H(点H与点D不重合);通过翻折,使点B落在射线AH上的点G处,折痕AE交BC于E,延长EG交CD于F。
【感知】如图①,当点H与点C重合时,可得FG FD;(不必证明)
【探究】如图②,当点H为边CD上任意一点时,猜想FG与FD的数量关系,并说明理由;
【应用】在图②中,当AB=5,BE=3时,利用探究的结论,求FG的长。
练3 如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH。
(1) 求证:∠APB=∠BPH;
(2) 求证:AP+HC=PH;
(3) 当AP=1时,求PH的长。
例2 有一块直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm。
(1) 如图1,现将纸片沿直线AD折叠,使直角边AC落在斜边AB上,且与AB重合,则BD= ;
(2)
如图2,若将直角C沿MN折叠,使点C落在AB边的中点H上,点M、N分别在AC、BC上,则与之间有怎样的数量关系?并证明你的结论。
练1 如图,△ABC是直角三角形,∠CAB=90°,D是斜边BC上的中点,E、F分别是AB、AC边上的点,且DE⊥DF。
(1)若AB=AC,BE=12,CF=5,求△DEF的面积;(2)求证:。
【知识点二】 旋转问题
旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等。
例1 在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,∠MCN=45°。
(1)
当点M、N在AB上时,求证:;
(2) 将∠MCN绕点C旋转,当点M在BA的延长线上时,若不成立,请说明理由。
练1 如图,通过类比联想、引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的;下面是一个案例,请补充完整。
①原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,试说明理由。
①思路梳理
∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,
∵∠ADC=∠B=90°,∴∠FDG=180°,点F、D、G共线。
根据 ,易证△AFG ≌ ,得EF=BE+DF。
②类比引申
如图2,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°。
若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF。
③联想拓展
如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在BC上,且∠DAE=45°;猜想BD、DE、EC应满足的等量关系,并写出推理过程。
例2 如图,P是等边三角形ABC内的一点,连接PA、PB、PC,以BP为边作∠PBQ=60°,且BQ=BP,连接CQ。
(1) 观察并猜想AP与CQ之间的大小关系,并证明你的结论;
(2) 若PA:PB:PC=3:4:5,连接PQ,试判断△PQC的形状,并说明理由。
练1 如图①,O是等边△ABC内一点,OA=6,OB=8,OC=10,将线段BO绕点B逆时针旋转60°得到线段BO′,连接OO′,AO′,试判断△AOO′的形状;
如图②,点D是以AB为斜边的等腰直角三角形ABC内一点,且BD=1,CD=2,AD=3;(1)求∠BDC的度数;(2)求△ABC的面积。
练2 如图,O是等边△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:
①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④四边形AOBO′的面积为;⑤。其中正确的结论是 (只填正确的序号)。
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课后巩固
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【一、选择题】
1.若三角形三边长为a,b,c,且满足等式,则此三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等腰直角三角形 D.直角三角形
2.如图是一张直角三角形的纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将△ABC折叠,使点B与点A