【适合八九年级】常考的几何动态题——三角形与四边形(14)(正方形、等腰直角三角形与旋转)
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【说明】本系列的试题难度不大,但综合性均较强,尤其是在训练读图、画图、识图、作图及变式方面有一定的帮助作用,同时本系列试题多数适合于中考中的中档题,阅读时务必要体会“动中有静”的动态变化思想.
【试题】已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与B、C重合).以AD为边作正方形ADEF,连接CF.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,求证:①BD⊥CF.②CF=BC﹣CD.
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其它条件不变,请直接写出CF、BC、CD三条线段之间的关系;
(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A、F分别在直线BC的两侧,其它条件不变:①请直接写出CF、BC、CD三条线段之间的关系.②若连接正方形对角线AE、DF,交点为O,连接OC,探究△AOC的形状,并说明理由.
【图文解析】
(1)如下图示,根据SAS,不难得到△ABD≌△ACF.
进一步得到:∠ACF=∠ABD=450,又∠ACB=450,得到∠ACF+∠ACB=90°,即∠BCF=900,从而BD⊥CF.另一方面由△ABD≌△ACF又可得到:BD=CF,而BD=BC-CD,所以BC-CD=CF,即CF=BC﹣CD.如下图示:
(2)与(1)类似,只做图解:
此时CF=BC+CD(=BD).
(3)①与(1)同理可得BD=CF,然后结合图形可得CF=CD﹣BC,如下图示:
②上图中,通过△BAD≌△CAF,可得到∠ACF=∠ABD=1800-∠ABC=1350,从而∠BCF=∠ACF-∠ACB=900,如下图示:
得到△CDF为直角三角形。同时由正方形ADEF可得到∠DAF=900,OF=OD(即O是DF的中点),如下图示:
分别在直角三角形DAF和CDF中,根据“直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半”可得到OA=0.5DF,OC=0.5DF,所以OA=OC,从而△AOC是等腰三角形.
【点评】本题主要考查了正方形、等腰三角形、全等三角形等的性质或判定,以及同角的余角相等的性质,此类动态试题不论动点在何处,方法思路类似.
【拓展】已知:在△ABC中,∠ACB=450,点D为直线BC上一动点,以AD为边向右侧作正方形ADEF,连接CE.O为正方形对角线的交点,连接OC,连接OC,探究△AOC的形状,并说明理由.
【解法提示】与原题解法类似,可先证∠ACE=900.
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