几何综合三大变换学而思培优.docx
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几何综合三大变换学而思培优
第十讲
几何综合——三大变换
知识点睛
1.平移变换
2.轴对称变换
①折叠
②构造对称
3.旋转变换
板块一平移变换
平移一般是在需要同时移动两条线段或元素的时候,才考虑的方法。
【例1】已知△ABC,AD∥BE,若∠CBE=4∠DAC=80°,求∠C的度数。
【例2】已知在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,且BD=BC,AC⊥BD。
求证:
AD+BC=2CM。
【例3】已知:
如图,正方形ABCD中,E是AB上一点,FG⊥DE于点H。
⑴求证:
FG=DE。
⑵求证:
。
【例4】如图,△ABC中,AB=AC,D、E是AB、AC上的点且AD=CE。
求证:
2DE≥BC。
【例5】(2007北京)如图,已知△ABC。
⑴请你在BC边上分别取两点D、E(BC的中点除外),连结AD、AE,写出使此 图中只存在
两对面积相等的三角形的相应条件,并表示出面积相等的三角形;
⑵请你根据使⑴成立的相应条件,证明AB+AC>AD+AE。
板块二轴对称变换
【例6】把正方形沿着EF折叠使点B落在AD上,B'C'交CD于点N,已知正方形的边长为1,求△DB'N的周长。
【例7】(2009山西太原)问题解决:
如图1,将正方形纸片折叠,使点落在边上一点(不与点重合),压平后得到折痕。
当时,求的值。
【例8】⑴(2009浙江温州)如图,已知正方形纸片ABCD的边长为8,⊙O的半径为2,圆心在正方形的中心上,将纸片按图示方式折叠,使EA'恰好与⊙O相切于点A'(△EFA'与⊙O除切点外无重叠部分),延长FA'交CD边于点G,则A'G的长是________。
⑵将弧BC沿弦BC折叠交直径AB于点D,若AD=4,DB=5,则BC的长是________。
【例9】(2010北京)问题:
已知△ABC中,∠BAC=2∠ACB,点D是△ABC内的一点,且AD=CD,BD=BA。
探究∠DBC与∠ABC度数的比值。
请你完成下列探究过程:
先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明。
⑴当∠BAC=90°时,依问题中的条件补全下图。
观察图形,AB与AC得数量关系为________;
当推出∠DAC=15°时,可进一步推出∠DBC的度数为_______;
可得到∠DBC与∠ABC度数的比值为_________。
⑵当∠BAC≠90°时,请你画出图形,研究∠DBC与∠ABC度数的比值是否与⑴中的结论相同,写出你的猜想并加以证明。
【例10】(海淀教研资料)已知:
如图,在△ABC中,D是BC的中点,若∠A=60°,∠B=100°,∠EDC=80°且,求AC的长。
板块三旋转变换(加强旋转中全等及相似的应用)
【例11】(2008北京)问题:
如图1,在菱形ABCD和菱形BEFG中,点A,B,E在同一条直线上,P是线段DF的中点,连结PG,PC。
若∠ABC=∠BEF=60°,探究PG与PC的位置关系及的值。
小聪同学的思路是:
延长GP交DC于点H,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决。
请你参考小聪同学的思路,探究并解决下列问题:
⑴写出上面问题中线段PG与PC的位置关系及的值;
⑵将图1中的菱形BEFG绕点B顺时针旋转,使菱形BEFG的对角线BF恰好与菱形ABCD的边AB在同一条直线上,原问题中的其他条件不变(如图2)。
你在⑴中得到的两个结论是否发生变化?
写出你的猜想并加以证明。
⑶若图1中,将菱形BEFG绕点B顺时针旋转任意角度,原问题中的其他条件不变,求的值(用含的式子表示)。
【例12】(2009北京)在平行四边形ABCD中,过点C作CE⊥CD交AD于点E,将线段EC绕点E逆时针旋转90°得到线EF(如图1)。
⑴在图1中画图探究:
①当P1为射线CD上任意一点(P1不与C点重合)时,连结EP1,将线段EP1绕点E逆时针旋转90°得到 线段EG1。
判断直线FG1与直线CD的位置关系并加以证明;
②当为线段的延长线上任意一点时,连结,将线段绕点逆时针旋转得到线。
判断直线与直线的位置关系,画出图形并直接写出你的结论。
⑵若,,,在①的条件下,设,,求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围。
测 试 题
1.(2010上海)已知正方形中,点在边上,,(如图所示)把线段绕点旋转,使点落在直线上的点处,则、两点的距离为。
2.(2010黄冈)如图矩形纸片,,,上有一点,,上有一点,,过作交于,将纸片折叠,使点与点重合,折痕与交于点,则的长是________cm。
3.(2010东城期末)在平面直角坐标系中,矩形的顶点、的坐标分别为和。
将矩形绕点顺时针旋转度,得到四边形,使得边与轴交于点,此时边、分别与边所在的直线相交于点、。
⑴如图1,当点与点重合时,求点的坐标;
⑵在⑴的条件下,求的值;
⑶如图2,若点与点不重合,则的值是否发生变化?
若不变,试证明你的结论;若有变化,请说明理由。
4.(2010昌平期末)和是绕点旋转的两个相似三角形,其中与、与为对应角。
⑴如图1,若和分别是以与为顶角的等腰直角三角形,且两三角形旋转到使点、、在同一条直线上的位置时,请直接写出线段与线段的关系;
⑵若和为含有角的直角三角形,且两个三角形旋转到如图2的位置时,试确定线段与线段的关系,并说明理由;
⑶若和为如图3的两个三角形,且,,在绕点旋转的过程中,直线与夹角的度数是否改变?
若不改变,直接用含、的式子表示夹角的度数;若改变,请说明理由。
5.(2008实验中学单元测试)如图,是等腰三角形,,与关于直线对称。
连接和,如果,那么和的数量关系是。
答 案
1.或
2.
3.⑴点的坐标为;⑵略;⑶略。
4.⑴略;⑵略;⑶略。
5.。
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