2017北京中考(倒二)压轴(几何背景)图文解析
2017北京中考(倒二)压轴(几何背景)图文解析
(2017北京)在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,P是线段BC上一动点(与点B、C不重合),连接AP,延长BC至点Q,使得CQ=CP,过点Q作QH⊥AP于点H,交AB于点M.
(1)若∠PAC=α,求∠AMQ的大小(用含α的式子表示).
(2)用等式表示线段MB与PQ之间的数量关系,并证明.
图文解析:
(1)先证:∠Q=∠PAC=α.如下图示:
方法一:分别在Rt△APC和Rt△QPH中,根据“直角三角形两锐角互余”,得:∠Q=90°-∠1,∠PAC=90°-∠1,从而∠Q=∠PAC=α.
方法二:分别在Rt△APC和Rt△QPH中,根据“三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内容和”,得:∠APB=90°+∠PAC,=90°+∠Q,从而∠Q=∠PAC=α.
再求∠AMQ的大小,如下图示:
在△BQM中,根据“三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内容和”,得:∠AMQ=∠B+∠Q=45°+α.
延伸:若点P在直线BC上呢?并画出相应的图形.(解法类似)
(2)先探索:线段MB与PQ之间的数量关系.可以将P点特殊化.当P点与B点重合时,如下图示:
显然,△PAQ为等直角三角形,因此PQ=根号2×MB,即MB=2分之根号2×PQ.再通过度量,大胆猜想:MB=2分之根号2×PQ.
动态验证(动画自动演示,不可点击).
由“根号2”自然联想到“45°的角(或等腰直角三角形)”,当然应该与BM和PQ紧密相关的45°的角,同时PQ=2PC=2CQ,只要与PC、BM或CQ相关的角即可。由于∠B是现成的45°的角,可加以充分利用,由此可添加如下图所示的辅助线:
由已知可得AP=AQ,PQ=2PC=2CQ,同时△BME是等腰直角三角形,得到BM=根号2×ME.接着只须考虑:ME=CP(或CQ)?可找到对应的两个三角形,如下图示:
显然已有∠1=∠2,∠3=∠4,只需再一对应边相等,就可以了。结合已有条件AP=AQ,只需证明AQ=QM即可.
如上图示,不难证得:∠QAB=45°+∠2,∠AMQ=45°+∠1,∠1=∠2,从而∠QAB=∠AMQ,得到AQ=AM,进一步得到AP=QM,从而得到△ACP≌△QME,所以ME=CP,因此:
拓展:若点P在直线BC上呢?
观察动态演示:
(解法类似,结论完全相同。)
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