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“类比探究+旋转缩放”问题
类比:就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式.
类比探究型问题在几何综合题中出现的频率越来越高。下面总结一下解题的基本思路:
1、解题策略:
①类比——类比字母、辅助线、思路
②不变特征——相同或相似的性质(可类比的关键)
③应用——类比思路、应用结论
④作图——关注待确定点的特征及轨迹,尝试分析转化
2、类比探究常见结构:
①旋转结构:找“等线段共端点”,借助全等整合条件
②直角结构:斜直角放正,找全等或相似
③平行结构:作平行,造相似,转比例(A 型、X 型)
④中点结构:构造全等或中位线,转移、整合条件
3、解题策略:(1)要找准变化过程中保持不变的量和关系,如全等、相似、相等、垂直等,一般第一问就是指引,后面的题目无论图形如何变,类比第一问找相应字母,就能找到保持不变的关系,解决方法类同。
(2)旋转缩放是由旋转全等演变而来,熟练掌握以下基本图形及结论。△OAM∽△OBN
O
D
A
B
C
M
N
△OAC∽△OBD
O
D
A
B
C
O
D’
A
B
C
C’
D
△OBA∽△OC’D’
O
A’
A
B’
B
旋转全等
A
D
C
B
O
M
E
4、举例说明:
例1、(1)问题发现:如图,在△OBA和△OCD中,OA=OB,OC=OD,
∠AOB=∠COD=40°,连接AC、BD交于点M,填空:
①AC:BD= ;②∠AMB的度数为 。
略解:由题意易得△OCA≌△ODBAC=BDAC:BD=1:1.
由△OCA≌△ODB∠OAC=∠OBD∠AMB=∠BOE=40°。
也可将△OCA看作由△ODB旋转得到,则对应边夹角等于旋转角40°。
(2)类比探究:如图,在△OBA和△OCD中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC交BD延长线于点M,请判断:AC:BD的值和∠AMB的度数,并说明理由。A
BB
C
D
M
O
略解:由基本图形不难判断△OAC∽△OBDAC:BD=OA:OB=。
类比(1) 知,∠AMB=∠AOB=90°。
(2)拓展延伸:在(2)的条件下,将△OCD绕点O在平面内旋转,AC、BD所在直线交于点M,若OD=1,OB=,直接写出当点C与点M重合时AC 的长。
略解:如图,由(2)可知,在运动过程中∠AMB=90°,所以点M在以AB为直径的圆上;点C在以O为圆心,OC为半径的圆上。C、M重合即两圆相交,故有两种可能。
A
BB
C(M)
D
O
A
BB
C(M)
D
O
①根据题意可知,此时C、B、D三点共线,由以上结果可知,AC=BD,即BD=AC;OD=1CD=2,OB=AB=;在直角三角形ACB中,由勾股定理可得:AC2+BC2=AB2,
即AC2+(2+AC)2=()2,解得AC=。
(注:此问中得到的关系在整个变化过程中保持不变,始终成立)
②根据题意可知,此时C、B、D三点共线,由以上结果可知,AC=BD,即BD=AC;OD=1CD=2,OB=AB=;在直角三角形ACB中,由勾股定理可得:AC2+BC2=AB2,
即AC2+(2-AC)2=()2,解得AC=。
例2、如图,已知△ABC中,AB=AC,∠A=α(0°<α<60°),将BC绕点B逆时针旋转60°至BD.
(1)求∠ABD的度数;
(2)图2中,∠ABE=60°,∠BCE=150°,判断△ABE的形状;
(3)在(2)的条件下,∠DEC=45°,求α.图3
B
C
D
A
E
图2
B
C
D
A
E
图1
B
C
D
A
解:(1)易得∠ABD=(180°-α)÷2-60°=30°-。
(注:此问中得到的关系在整个变化过程中保持不变,始终成立)
(2)如图,连接AD、CD,因∠ABE=∠DBC=60°∠ABD=∠EBC;
AB=AC、AD=AD、BD=CD△ABD≌△ACD∠ADB=∠ADC=150°;
∴△ABD≌△EBCAB=BE△ABE为等边三角形。
(3)由(2)知,∠BAD=∠CAD=∠BEC=,∠EBC=∠ABD=30°-
∠DCB=60°,∠BCE=150°,∴∠DCE=90°;∵∠DEC=45°,
∴EC=DC=BC,