几何画板解析2017年辽宁锦州中考倒二(几何背景)
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(2017•辽宁锦州倒二)已知:△ABC和△ADE均为等边三角形,连接BE,CD,点F,G,H分别为DE,BE,CD中点.
(1)当△ADE绕点A旋转时,如图1,则△FGH的形状为 ,说明理由;
(2)在△ADE旋转的过程中,当B,D,E三点共线时,如图2,若AB=3,AD=2,求线段FH的长;
(3)在△ADE旋转的过程中,若AB=a,AD=b(a>b>0),则△FGH的周长是否存在最大值和最小值,若存在,直接写出最大值和最小值;若不存在,说明理由.
【图文解析】
(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:
如图1中,连接BD、CE,延长BD交CE于M,设BM交FH于点O.
∵△ABC和△ADE均为等边三角形,
∴如图易证△BAD≌△CAE,
∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,
∵点G、F是BE和DE的中点
∴GF是△BD E的中位线
∴FG=BD,GF∥BD,
同理:FH=1/2EC,FH∥EC,
∴FG=FH,
∵∠ADB+∠ADM=180°,
又∵四边形ADME的内角为3600
∴∠DME+∠DAE=180°,
∵∠DAE=60°
∴∠DME=120°,
∴∠BMC=60°
∴∠GFH=∠BOH=∠BMC=60°,
∴△GHF是等边三角形,
故答案为等边三角形.
【小结】这种多个中点的题目,经常是利用三角形的中位线来解题,故这种题型的辅助线添加,思想就是去构造三角形的中位线。
(3)存在.理由如下.
由(1)可知,△GFH是等边三角形,GF=1/2BD,
∴△GFH的周长=3GF=3/2BD,
故△GFH周长的大小由BD的长度来决定,又因△ADE在旋转的过程中,点D的运动轨迹是以点A为圆心,AD长(即b长)为半径的圆,而点B是外一点,故当点D在线段AB上时,线段BD有最小值为a﹣b(如下图1);当点D在线段AB的延长线上,线段BD有最大值为a+b(如下图2),
∴△FGH的周长最小值为3/2(a﹣b),最大值为3/2(a+b).
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