内容正文:
模型专题九 辅助线作法(二)旋转变换
模型精析
模型1 等边三角形的旋转
【例1】如图,P是等边三角形ABC中的一点,PA=3,PB=4,PC=5,则∠APB的度数为_______.
基本模型
模型点拨:△ABC为等边三角形,△ACD绕点C逆时针旋转60°,得到△BCE
模型2 正方形的旋转
【例2】如图,在△ABP中,PA=,PB=4,∠APB=45°.以AB为一边作正方形ABCD,使P、D两点落在直线AB的两侧,连接PD,则PD的长为_______.
基本模型
模型点拨:四边形ABCD是正方形,△ABE绕点A逆时针旋转90°,得到△ADF
模型3 “等腰直角三角形含半角”模型
【例3】如图,在△PAB中,∠APB=90°,PA=PB,点C,D是边AB上两点,且∠CPD=45°,求证:AC2+BD2=CD2.
基本模型
模型点拨:①△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,∠BAC=90°,∠DAE=45°.②△ABD绕点A逆时针旋转90°到△ACF,使AB与AC重合.③结论:△AEF≌△AEG;DE2=BD2+CE2;△CEF的周长=BC
模型4 “正方形含半角”模型
【例4】如图,已知:正方形,点,分别是,上的点,连接,,,且,求证:.
基本模型
模型点拨:①在正方形ABCD中,∠EAF=45°.②△ADF绕点A顺时针旋转90°到△ABG,使AD与AB重合.③结论:△AEF≌△AEG;EF=BE+DF;△CEF的周长=正方形ABCD周长的一半
模型5 “费马点”模型
【例5】如图,在中,,P是内一点,求的最小值.
基本模型
模型点拨:①分别以△ABC的AB、AC为一边向外作等边△ABE和等边△ACF,连接CE、BF,设交点为M,则点M即为△ABC的费马点.②此时∠AMB=∠BMC=∠AMC=120°,MA+MB+MC的值最小,为CE或BF的长.
模型精练
1.如图,在等边△ABC中,D是边AC上一动点,连接BD,将△BCD绕点B逆时针旋转60°得到△BAE,连接ED,若BC=10,则△AED的周长的最小值是( )
A.10 B. C. D.20
2.如图,点E是等边三角形△ABC边AC的中点,点D是直线BC上一动点,连接ED,并绕点E逆时针旋转90°,得到线段EF,连接DF.若运动过程中AF的最小值为,则AB的值为( )
A.2 B. C. D.4
3.如图,在中,,,,将绕点按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边上,连接,则的长为( )
A.6 B. C. D.3
4.如图,为等边内一点,且,,,、为边、上的动点,且,则的最小值为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
5.如图,平面内三点、、,,,以为对角线作正方形,连接,则的最大值是( )
A.41 B. C.81 D.
6.如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=∠ABE=60°,G为对角线BD(不含B点)上任意一点,将△ABG绕点B逆时针旋转60°得到△EBF,当AG+BG+CG取最小值时EF的长( )
A. B. C. D.
7.如图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠B=90°,DE⊥AB,垂足为E,且DE=EB=5,则四边形ABCD的面积 .
8.如图,已知正方形ABCD的边长为3,点E,F分别是AB,BC边上的点,且∠EDF=45°,将△ADE绕点D逆时针旋转90°得到△CDM.若AE=1,则MF的长为 .
9.如图,是等边三角形内一点,将线段绕点顺时针旋转得到线段 ,连接 .若,,,则四边形的面积为_______.
10.如图,已知矩形ABCD,AB=4,BC=6,点M为矩形内一点,点E为BC边上任意一点,则MA+MD+ME的最小值为_______.
11.如图,点P是等边三角形ABC内一点,且PA=3,PB=4,PC=5,若将△APB绕着点B逆时针旋转后得到△CQB.
(1)求点P与点Q之间的距离.
(2)求∠APB的度数.
12.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=45°.EA交BD于M,AF交BD于N.
(1)作△APB≌△AND(如图①),求证:△APM≌△ANM;
(2)求证:;
(3)矩形ABCD中,M、N分别在BC、CD上,∠MAN=∠CMN=45°,(如图②),请你直接写出线段MN,BM,DN之间的数量关系.
参考答案
模型专题九 辅助线作法(二)旋转变换
【模型精析】
[例1]150° [例2]2
[例3]证明:将△APC绕点P逆时针旋转90°至△BPC'的位置,使PA与PB重合,连接DC',
则PC'=PC,BC'=AC,∠BPC'=∠APC,∠PBC'=∠PAC=45°,
又∵∠APC