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不定点问题训练
不定点问题即点在直线或射线上的位置不确定,常分为点在某线段上或在线段的延长线上.解答此类题的关键是自主画图分析,注意分类讨论,不要丢解。
典型题
1、/新考向·综合与实践/如图1,小红在学习了三角形相关知识后,对等腰直角三角形进行了探究,在等腰 Rt△ABC 中,CA=CB,∠C=90°,过点 B 作射线 BD⊥AB,垂足为 B,点 P 在
【动手操作】
(1)如图2,若点 P 在线段CB 上,画出线段 PA,并过点 P 作PE⊥PA 交 BD 于点E,根据题意在图中画出图形,图中∠PBE 的度数为 ;
【问题探究】
(2)根据(1)所画图形,探究线段PA与EP 之间的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,若点P在射线CB上移动,过点P作PA⊥PE交BD于点 E,探究线段BA,BP,BE 之间的数量关系.
{解题思路}此题主要运用“一边一角构全等”构造辅助线.
(1)根据题意画图即可;先求出再根据BD⊥AB得到∠ABD=90°,进而可求出∠PBE=∠ABC+∠ABE=45°+90°=135°;
(2)由∠C 和∠APE 均为 90°可导角得出∠PAC=∠EPB,结合图形猜想 PA=EP,进而可利用“一边一角”构造全等三角形.构造PA所在三角形和PE所在的△PBE全等,目前只知一组等角(∠PAC=∠EPB),还需2个条件,再由(1),知∠PBE=135°,想到在PA所在的三角形中也有一个 135°角,∴在 AC上取一点F,使CP=CF,连接 PF(如图 1),由此可得∠AFP=135°,且 PB=AF,进而可证△AFP≌△PBE,∴PA=EP;
(3)由“点 P 在射线CB上移动”分两种情况:
①当点 P在线段 BC 上时,如图1,由△ABC 是等腰直角三角形,由(2),知△PCF 也是等腰直角三角形,又BP=BC-PC,进而可得 即
②当点P在线段CB的延长线上时,如图 2,同理(2),利用“一边一角”构造全等三角形,过点 P作PG⊥PB交AB的延长线于点G,可得∠GPA=∠BPE,∠G=45°,进而可得易得∠EBP=45°=∠G,利用“ASA”证△GPA≌△BPE,∴GA=BE,由 GA-BA=BG,可得 BE-
2、/新考向·综合与实践/ 【问题初探】
在数学活动课上,张老师给出如下问题:如图 1,在中,P为CD 的中点,连接 AP,过点 P 作交直线BD于点E,求证:
同学们进行小组交流:
小超:可以利用证明两个三角形全等证得.锁定 PA 所在三角形ADP,在 PE 附近寻找或构造与之全等的三角形;
小越:是等腰直角三角形,又有P为底边 CD的中点,可以利用“三线合一”的性质证得全等
……
(1)请你完成证明
【特殊到一般】
(2)张老师将条件“P为CD的中点”改为“P 为线段CD上一点”,其他条件不变,如图 2,并提出如下问题,请你解答.
①此时PA与PE之间的数量关系为 ;
②求证:
【拓展延伸】
(3)下课前张老师又将“P为线段CD 上一点”改为“点P在射线CD上运动”,其他条件不变,并增加“若求BE的长”作为课后作业,请你完成作业.
3、 /新考回·综合与实践/ 【问题初探】
数学活动课上,老师给出如下问题:如图1,已知是等边三角形,D是AB 边上一动点,延长BC至点E,使,连接DE交射线 AC 于点 F,求证:
①如图 2,小奕同学从是等边三角形这个条件出发,给出一种解题思路:过点D作 BC交AC于点G,构造等边将CF与BD的数量关系转化为CF与CG的数量关系;
②如图 3,小瑜同学由结论联想到三角形的中位线,给出另外一种解题思路:在线段CB上截取 ,连接 DH,将CF与BD的数量关系转化为CF与DH的数量关系.
(1)请你选择其中一名同学的解题思路,写出证明过程;
【类比分析】
(2)小楠同学根据以上两名同学的解题思路进行了进一步的探究,如图4,若点D在线段AB的延长线上,其他条件不变,上述结论是否仍然成立? 请说明理由;
【学以致用】
(3)如图5,(2)的条件不变,连接 AE,若,求四边形BDFC的面积.
4.、/新考向·综合与实践/ 在正方形ABCD中,E,F为平面内两点,
【探究建模】
(1)如图1,当点E在边AB上时,,且 B,C,F三点共线.求证:
【类比应用】
(2)如图2,当点 E 在正方形ABCD 的外部时,且E,C,F 三点共线.猜想线段AE,CE,DE之间的数量关系,并证明;
【拓展迁移】
(3)如图 3,当点 E 在正方形ABCD 的外部时,且D,F,E 三点共线,DE与AB 交于点G,若求CE的