2024徐州中考数学一轮复习之中考考点研究 一题一课 半角模型(课件)
展开【提出问题】请证明以下结论是否成立:EF=BE+DF.【解决问题】
证明:如图,延长CD至点G,使得DG=BE,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABE=∠ADG=90°,在△ABE和△ADG中,
∴△ABE≌△ADG(SAS),∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,∴∠EAF=∠FAG,在△AFE和△AFG中,
∴△AFE≌△AFG(SAS),∴EF=GF=DG+DF=BE+DF.
补短法的辅助线作法:找出相等的两条线段所在的两个直角三角形,延长其中一个直角三角形较短的直角边,使其等于另一个直角三角形较短的直角边的长度、连接公共端点即延长后的端点.
证明:如图,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,使AD与AB重合,由旋转的性质可知,△ADF≌△ABG,
∴DF=BG,AF=AG,∠GAB=∠FAD,∵∠EAF=45°,∠BAD=90°,∴∠BAE+∠FAD=45°,∴∠BAE+∠GAB=45°,即∠EAG=45°,∴∠EAG=∠EAF,∴在△AFE和△AGE中,
∴△AFE≌△AGE(SAS),∴EF=EG,∵EG=BG+BE,∴EF=BE+DF.
旋转法的辅助线作法:以公共端点为旋转中心,相等的两条线段的夹角为旋转角,旋转某一直角三角形,使相等的两直角边重合.
活动二:等腰直角三角形含半角【类比探究】如图②,在Rt△BAC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在BC边上,且∠DAE=45°.
【提出问题】请证明以下结论是否成立:①DE2=BD2+CE2;②△ABE∽△DAE∽△ACD.【解决问题】【方法一】旋转法
证明:如解图③,将△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACF,使AB与AC重合,
根据旋转的性质可得,△BAD≌△CAF,∴∠BAD=∠CAF,AD=AF,CF=BD,∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,
∴∠BAD+∠EAC=45°,∴∠EAF=∠EAD=45°,在△AEF和△AED中, ∴△AEF≌△AED(SAS),∴EF=ED,∵∠ABC=∠ACB=∠ACF=45°,
∴∠ECF=90°,在Rt△ECF中,根据勾股定理可得,EF2=EC2+CF2,∴DE2=BD2+EC2,∴结论①成立;∵∠B=∠ACB=∠DAE=45°,∴∠AEB=∠ACB+∠CAE=45°+∠CAE,∵∠BAE=∠DAE+∠BAD=45°+∠BAD,∠CAD=∠DAE+∠CAE=45°+∠CAE,
∴∠AEB=∠ADC,又∵AB=AC,∴∠B=∠ACD,∴△ABE≌△ACD.∵∠ADC=∠B+∠BAD=45°+∠BAD,∴∠ADC=∠BAE,则△DAE∽△ABE,∴△ABE∽△ACD∽△DAE,∴结论②成立;∴结论①②均成立.
证明:如解图④,∵∠BAD+∠CAE=90°-∠DAE=45°,AB=AC,∴将△ABD和△AEC分别沿AD、AE翻折后,AB、AC翻折后重合在AG上,
∴BD=DG,CE=GE,∵∠B=∠C=45°,∴∠AGD=∠AGE=45°,∴∠DGE=90°,∴DG2+GE2=DE2,
∴DE2=BD2+CE2.∴结论①成立;∵∠B=∠C=∠DAE=45°,∴∠AEB=∠C+∠CAE=45°+∠CAE,∵∠BAE=∠DAE+∠BAD=45°+∠BAD,∠CAD=∠DAE+∠CAE=45°+∠CAE,∴∠AEB=∠BAE=∠CAD=∠ADC,∠ADC=∠B+∠BAD=45°+∠BAD,
∴△ABE∽△ACD∽△DAE,∴结论②成立;∴结论①②均成立.
翻折法的思路:将等腰直角三角形的两腰分别沿45°角的两边折叠,使两直角边重合,两底角构直角.
活动三:含120°角的菱形中含半角
【分析图形】如图③,已知四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°,点E、F分别是BC、CD上的点,∠EAF=60°,连接AE、AF.
解:结论:△AEF是等边三角形.证明:如图,连接AC,四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∵∠BAD=120°,∴△ABC和△ADC都是等边三角形,
∵∠EAF=60°,∠BAD=120°,∴∠EAC+∠CAF=60°,∵∠BAE+∠EAC=60°,∴∠CAF=∠BAE,在△BAE和△CAF中,
∴△BAE≌△CAF(ASA),∴AE=AF,∴△AEF是等边三角形.
【提出问题】请根据活动1和活动2中的探究过程及结论,试判断活动3中能得到哪些结论,并写出证明过程.【解决问题】
1. 如图,正方形ABCD的边长为2,点E、F分别在边AD、CD上,若∠EBF=45°,则△EDF的周长等于________.
2. 如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E均在边BC上,且∠DAE=45°,若BD=4,DE=5,求CE的长度.
解:∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠B=∠ACB=45°.如解图,将△ABD绕点A逆时针旋转至△ACD′,使AB与AC重合,连接ED′
则CD′=BD=4,∠CAD′=∠BAD,AD′=AD,∠ACD′=∠B=45°,∴∠DAD′=∠BAC=90°.
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