初中奥数系列轴对称与等腰三角形B级第02讲学生版.docx
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初中奥数系列轴对称与等腰三角形B级第02讲学生版.docx
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初中奥数系列轴对称与等腰三角形B级第02讲学生版
全等与几何变换
内容
基本要求
略高要求
较高要求
轴对称
了解图形的轴对称,理解对应点所连的线段被对称轴垂直平分性质;了解物体的镜面对称
能按要求作出简单平面图形经过一次或两次轴对称后的图形;
掌握简单图形之间的轴对称关系,并能指出对称轴;掌握基本图形(等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正多边形、圆)的轴对称性及相关性质。
能运用轴对称进行图案设计
旋转
了解图形的旋转,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质;会识别中心对称图形
能按要求作出简单平面图形旋转后的图形,能依据旋转前、后的图形,指出旋转中心和旋转角
能运用旋转的知识解决简单问题;
平移
了解图形平移,理解平移中对应点连线平行(或在同一条直线上)且相等的性质
能按要求作出简单平面图形平移后的图形;能依据平移前后的图形,指出平移的方向和距离
能运用平移的知识解决简单的计算问题;
1.几何变换作图与计算
2.全等三角形与轴对称、旋转、平移变换的综合应用
模块一全等三角形与轴对称
☞角平分线类
“角”是轴对称图形,对称轴为角平分线所在的直线。
因此在遇见与角平分线有关问题的时候,可以有下面几个基本解题思路:
①平分角;
②角平分线上点到角两边的距离相等;
③沿角平分线进行翻折。
【例1】如图,是的外角的平分线上的点(不与重合)
求证:
【巩固】如图,在中,,,是上一点,交的延长线于,且.求证:
是的角平分线.
【例2】已知中,,、分别平分和,、交于点,
试判断、、的数量关系,并加以证明。
【巩固】如图,在中,,、分别平分、,且与的交点为.
求证:
.
【例3】如图,在中,是斜边上的高,是的平分线,交于,于,求证:
.
☞垂直平分线类
垂直平分线:
“垂直平分线上点到线段两个端点的距离相等”,主要是转化线段之间的关系,尤其是在轴对称有关作图中,应用更为广泛
【例4】如图中,平分,且平分,于,于.
⑴说明的理由;
⑵如果,,求,的长.
【巩固】如图,已知中,,于,平分,且于,与相交于点,是边的中点,连结与相交于点.
⑴求证:
;
⑵求证:
;
⑶与的大小关系如何?
试证明你的结论.
☞构造等腰三角形类
构造等腰三角形类的主要方法有两种:
①是将直角三角形沿着某一直角边翻折;②是截取等长线段
【例5】如图,在中,于,.求证:
.
【巩固】如图,在中,,是边上一点,,,试确定的度数.
☞构造等边三角形类
构造等边三角形类的方式主要有两种:
①直接以某一线段长为边,直接构造等边三角形;②作等腰三角形,然后利用题目给出的特殊角,如,证明此等腰三角形为等边三角形
【例6】如图,在中,,是外的一点,且,.
求证:
.
【巩固】如图,是的角平分线,,,判断的度数并说明理由。
答:
=
证明:
【巩固】如图,在等腰中,,顶角,在边上取点,使,
求的度数。
模块二全等三角形与旋转
☞全等三角形与旋转的性质
一般涉及到旋转有关问题时,都会用到:
旋转前后,图形对应全等,由此转化线段与角的对应关系
【例7】如图,在上,在上,且,,则的长等于()
A.B.C.D.
☞倍长中线类
倍长中线是我们耳熟能详的一种辅助线的作法,其实此作法最主要是通过旋转的方式,构造出一对“8”字型全等三角形,从而转化线段与角的数量关系
【例8】在后面的学习中,我们会学习到与直角三角形斜边上有关的性质:
“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,用数学语言改编如下:
已知:
在中,,为斜边的中点,证明:
【巩固】在《四边形》这一章中,我们会学习到中位线的概念以及性质
中位线的概念:
三角形两边中点的连线,我们称之为三角形的中位线
中位线的性质:
三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半
用数学语言改编如下:
如图,在中,为的中点,为的中点
证明:
,
【巩固】两个全等的含、角的三角板和三角板,如图所示放置,、、三点在一条直线上,连结,取的中点,连结、,试判断的形状,并说明理由.
☞一般等腰三角形旋转
一般等腰三角形旋转的问题主要有:
①通过对等腰三角形旋转,构造全等三角形;②通过对一般三角形旋转构造等腰三角形
【例9】如图,中,,,将绕点逆时针旋转到如图所示位置
求证:
,
【巩固】如图,是边长为1的正三角形,是顶角为的等腰三角形,以为顶点作一个的,点分别在上,则的周长是.
☞等腰直角三角形旋转
等腰直角三角形旋转有关问题要充分考虑到:
“边相等”“角相等”,还有斜边上的中线,这条特殊的线段,尤其是涉及到斜边中点的时候,基本上都会连接这条中线
【例10】如图,在中,=,=,为上任意一点,且⊥于,
⊥于,为的中点,试判断是什么形状的三角形,并证明你的结论.
【巩固】已知:
在中,,在中,,连结,取的中点,连结和.
⑴若点在边上,点在边上且与点不重合,如图①,探索、的关系并给予证明;
⑵如果将图①中的绕点逆时针旋转小于的角,如图②,那么⑴中的结论是否仍成立?
如果不成立,请举出反例;如果成立,请给予证明.
☞等边三角形旋转
【例11】如图,已知四边形中,,,证明:
.
☞三垂直全等及三垂直的变形
三垂直模型及其变形最主要的是转化角度之间的关系
【例12】在中,,,直线经过点,且于,于.
⑴当直线绕点旋转到图①的位置时,求证:
;
⑵当直线绕点旋转到图②的位置时,求证:
;
⑶当直线绕点旋转到图③的位置时,试问:
、、有怎样的等量关系?
请写出这个等量关系,并加以证明.
【巩固】如图,是经过顶点的一条直线,,、分别是直线上两点,且.
(1)若直线经过的内部,且、在直线上,请解决下面两个问题:
①如图①,若,,则;
(填“”、“”、“”);
②如图②,若,请添加一个关于与关系的条件,使①中的两个结论仍然成立,并证明这两个结论.
(2)如图③,若直线经过的外部,,请提出、、三条线段数量关系的合理猜想(不要求证明).
【巩固】如图,三角形中,,,,相交于,垂直于
求证:
.
模块三全等三角形与平移
平移的基本思路是通过平移,将有关系但又不在一起的量集中起来,且对应边平行且相等
【例13】如图所示,在的边上取两点、,且.
求证:
.
【巩固】如图所示,在中,,为上的一点,且;为上的一点,且.连接、交于点,求证:
.
1.如图,中,,点、分别在、边上,且,则的大小是.
2.如图,在中,=,=,为上任意一点,且⊥于,
⊥于,为的中点,试判断是什么形状的三角形,并证明你的结论.
1.通过本堂课你学会了.
2.掌握的不太好的部分.
3.老师点评:
①.
②.
③.
1.在中,,的延长线上截取,,有.
求证:
.
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