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几何画板解析2017年青海省倒二(几何背景)

2017-09-19 福建莆田 邱秋 初中数学延伸课堂

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2017·青海)请完成如下探究系列的有关问题:

    探究1:如图1ABC是等腰直角三角形,BAC=90°,点DBC上一动点,连接AD,以AD为边在AD的右侧作正方形ADEF,连接CF,则线段CFBD之间的位置关系为          ,数量关系为      


探究2,如图2,当点D运动到线段BC的延长线上,其余条件不变,探究1中的两条结论是否仍然成立?为什么?(请写出证明过程)


探究3:如图3,如图ABACABC≠90°BCA仍然保留为45°,点D在线段BC上运动.请你判断线段CFBD之间的位置关系,并说明理由.



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【图文解析】

(1)结论:CFBDCF=BD. 

简析:如下图示:


容易发现:CFBDCF=BD,要证明结论,只需要证明△ABD≌△ACF即可,由题意,AB=ACAD=AF,且∠BAD+DAC=DAC+CAF,则∠BAD=CAF

所以△ABD≌△ACFSAS.得出∠ACF=ABC=45°,∠BCF=90°,从而BCCF,得证.且只需要把△ACF绕着点A顺时针旋转90°,即可与△ABD重合.


(2)结论仍然成立;

    简析:如下图示:


显然,同(1),△ABD≌△ACFSAS)


(3)由(1)和(2)知,应该构建两个共顶点的等腰直角三角形,故可以过AAC的垂线,与BC所在直线交于点M,则(1)知,△AMD≌△ACFSAS),结论不变.


同样,若是D运动到CB延长线上,结论不变:


反思.本质上,我们只需要把△ACF绕着点A顺时针旋转90°,即可得到△AMD,从而作出合适的辅助线,进一步,我们不难发现,图形的变化乃是由点的运动引起,则F点的位置,完全取决于D运动到何处.请读者思考.D在线上运动,而F的轨迹也是如此.

本题极富代表性,适当拓展.


【拓展1

如图,△ABC为等腰直角三角形,BA=CA,∠BAC=90°,DBC上一动点(不与BC重合),过C作直线l,连接AD,过AAFADl于点F,求证:AD=AF.


【拓展2

若△ABC为一般的直角三角形呢?背景不是正方形呢?

请参见文章:2017年福建中考倒二.

 


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