中考复习冲刺系列——纯几何压轴选解(2)
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(试题)如图,已知△ABC是等边三角形,点D是射线BC上的一个动点,将线段AD绕着点A顺时针旋转300得到线段AE.
(1)如图1,当点E落在BC边上时,直接写出出∠EAB的度数;
(2)如图2,当∠BAE=450时,AE交BC于点F,求证AF:AD=CF:CD;
(3)如图3,若AB=2+√3,连接CE,求出CE的最小值.
【图文解析】
(1)简析:如下图示,
不难得到∠BAE=∠AED-∠B=150.
(2)当∠BAE=450时,通过计算,可得到AC平分∠DAE,如下图示:
下面用两种方法,证明所需的结论:
法一:由角平分线的性质可得:点C到AF和AD的距离相等,因此得到:S△ACF:S△ACD=AF:AD,如下图示:
另一方面,若△ACF和△ACD分别以CF和CD为底,则对应的高又相等,所以有:S△ACF:S△ACD=CF:CD.
综上,AF:AD=CF:CD.
法二:利用“角平分线的条件下添加平行线”可得到:等腰和相关的比例,因此可以过C点作CM∥AE交AD于M,如下图示,
由CM∥AE可得CF:CD=AM:DM=CM:DM,同时也可得到△CDM∽△FDA,得到CM:DM=AF:AD,进一步得到AF:AD=CF:CD.
还可以:
……,实际上,过图中的A、C、D、F四个点作相应的平行线均可,有兴趣的朋友可以试试.
(3)又是一道典型的“旋转相似”题(实际上几乎所有的动点问题如果涉及相关计算,多数可心转化为“旋转相似”),本公众号已有多篇(超过15篇)这方面的文章,有兴趣的朋友可以通过本文开头提供的方法输入“关键词”快速查找相应的文章.
本题只作简单解析:
下面先找出并证E点运动路径为射线.
法一:作出第1小题的图(特殊位置),即∠BAM=150,△AMN为顶角为300的等腰三角形,并连接相关线段,如下图示,
显然△AMN∽△AED,进一步可通过“SAS”证得:△AME∽△AED,得到∠AME=∠AND=1050,又∠AMN=750,所以∠CMN=300(为定角),M点CM为定线,M点为定点,因此点E的运算是一射线(即与BC构成300的角的射线ME,如下图示:
因此,CE的长的最小值应为过C点的垂线段的长,如下图示:
等等……
【拓展】其实本题的300可以任意改为确定的角(如已知该角的三角函数值为2/3),解法均相同.同样如果点D在某一确定的直线上运动,类似解法.
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