内容正文:
24版·数学课件
第51讲 几何变换题
第三部分 题型突破
1.(1)如图1,△ABC,△EDC都是等边三角形,则BD与AE满足什么数量关系?请写出你的猜想并证明;
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解:BD=AE,证明如下:
∵ △ABC,△EDC都是等边三角形,
∴ CA=CB,CE=CD,∠ACB=∠ECD=60°,
∴ ∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE,即∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△BCD中,
∴ △ACE≌△BCD(SAS),
∴ BD=AE.
(2)①如图2,在正方形ABCD和正方形DEFG中,探究证明BF,AG的数量关系;
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②如图3,在矩形ABCD和矩形DEFG中,AB∶AD=DE∶DG= ∶1,则AG∶BF=________.
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解析:如图3,连接BD,DF,
∵ AB∶AD=DE∶DG= ∶1,
∴ BD∶AD=DF∶DG=2∶1,
∠BDA=∠GDF,
∴ ∠BDF=∠ADG,
∴ △BDF∽△ADG,
∴ AG∶BF=DG∶DF=1∶2.
故答案为:1∶2.
1∶2
2.(2022•山西)综合与实践.
问题情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中,∠EDF=90°,将三角板的直角顶点D放在Rt△ABC斜边BC的中点处,并将三角板绕点D旋转,三角板的两边DE,DF分别与边AB,AC交于点M,N.
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(1)如图①,在三角板旋转过程中,当点M为边AB的中点时,试判断四边形AMDN的形状,并说明理由;
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解:四边形AMDN为矩形.理由如下:
∵ 点M为AB的中点,点D为BC的中点,
∴ MD∥AC,
∴ ∠AMD+∠A=180°.
∵ ∠A=90°,
∴ ∠AMD=90°.
∵ ∠EDF=90°,
∴ ∠A=∠AMD=∠MDN=90°,
∴ 四边形AMDN为矩形.
【猜想证明】
【问题解决】
(2)如图②,在三角板旋转过程中,当∠B=∠MDB时,求线段CN的长;
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(3)如图③,在三角板旋转过程中,当AM=AN时,直接写出线段AN的长.
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解:线段AN的长为 .
3.(综合探究)问题情境:如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且AE⊥BF,垂足为M.那么AE与BF相等吗?
(1)直接判断:AE________BF(填“=”或“≠”);
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=
问题探究:
(2)如图2,在正方形ABCD中,点E,F,G分别在边BC,CD和DA上,且GE⊥BF,垂足为M.那么GE与BF相等吗?证明你的结论;
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解:GE=BF,证明如下:
如图,过点A作AN∥GE,交BF于点H,交BC于点N,
∵ AN∥GE,
∴ ∠EMB=∠NHB=90°,
∴ ∠FBC+∠BNH=90°.
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AD∥BC,AB=BC,
∠BAD=∠ABC=∠C=90°.
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∵ AN∥GE,AD∥BC,
∴ 四边形ANEG是平行四边形,
∴ AN=GE.
∵ ∠C=90°,
∴ ∠FBC+∠BFC=90°,∴ ∠BNH=∠BFC,
在△ABN和△BCF中,
∴ △ABN≌△BCF(AAS),
∴ AN=BF.
∵ AN=GE,
∴ GE=BF.
问题拓展:
(3)如图3,在(2)的条件下,当M在正方形ABCD的对角线AC上时,连接BG,将△BMG沿着BG翻折,点M落在点M′处,则四边形BMGM′是正方形吗?请说明理由.
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解:四边形BMGM′是正方形,理由如下:
如图,连接DM.
由(2)的结论可知GE=BF.
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ ∠BAM=∠DAM=45°,AB=AD.
在△BAM和△DAM中,
∴ △BAM≌△DAM(SAS),∴ ∠ABM=∠2,BM=DM.
由折叠可知GM=GM′,BM=BM′.
∵ ∠BAG+∠BMG=180°,
∴ ∠ABM+∠AGM=180°.
∵ ∠1+∠AGM=180°,
∴ ∠1=∠ABM,
∴ ∠1=∠2,
∴ GM=DM,
∴ GM=BM,
∴ GM=GM′=BM=BM′,
∴ 四边形BMGM′为菱形.
又∵ ∠GMB=90°,
∴ 四边形BMGM′为正方形.
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4.(综合探究)(2023•西青)在平面直角坐标系中,O为原点,△DOE是等腰直角三角形,∠ODE=90°,DO=DE=3,点D在x轴的负半轴上,点E在第二象限,矩形ABCO的顶点B ,点C在x轴的正半轴上,点A在y轴的正半轴上.将△DOE沿x轴向右平移,得到△D′O′E′,点D,O,E的对应点分别为D′,O′,E′.
(1)如图1,当E′O′经过点A时,求点E′的坐标;
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解:∵ △DOE是等腰直角三角形,
∠ODE=90°,DO=DE=3,
∴ D(-3,0),E(-3,