(1)证明:∵△MBC是等边三角形 ∴MB?MC,∠MBC?∠MCB?60? ∵M是AD中点 ∴AM?MD ∵AD∥BC
∴∠AMB?∠MBC?60?,
∠DMC?∠MCB?60?
∴△AMB≌△DMC ∴AB?DC
∴梯形ABCD是等腰梯形.
∠MBC?∠MCB?60?,(2)解:在等边△MBC中,MB?MC?BC?4,
∠MPQ?60?
∴∠BMP?∠BPM?∠BPM?∠QPC?120? (这个角度传递非常重要,大家要仔细揣摩)
∴∠BMP?∠QPC ∴△BMP∽△CQP ∴
PCCQ? BMBP∵PC?x,MQ?y ∴BP?4?x,QC?4?y ∴
x4?y12? ∴y?x?x?4 (设元以后得出比例关系,轻松化成二次函数的样子) 44?x4【思路分析2】第三问的条件又回归了当动点静止时的问题。由第二问所得的二次函数,很轻易就可以求出当X取对称轴的值时Y有最小值。接下来就变成了“给定PC=2,求△PQC形状”的问题了。由已知的BC=4,自然看出P是中点,于是问题轻松求解。 (3)解: △PQC为直角三角形 ∵y?12?x?2??3 4∴当y取最小值时,x?PC?2
∴P是BC的中点,MP?BC,而∠MPQ?60?, ∴∠CPQ?30?, ∴∠PQC?90?
以上三类题目都是动点问题,这一类问题的关键就在于当动点移动中出现特殊条件,例如某边相等,某角固定时,将动态问题化为静态问题去求解。如果没有特殊条件,那么就需要研究在动点移动中哪些条件是保持不变的。当动的不是点,而是一些具体的图形时,思路是不
是一样呢?接下来我们看另外两道题.
【例4】2010,门头沟,一模
已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF?BD交BC于F,连接DF,CG. G为DF中点,连接EG,(1)直接写出线段EG与CG的数量关系;
CG,(2)将图1中?BEF绕B点逆时针旋转45?,如图2所示,取DF中点G,连接EG,.
你在(1)中得到的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.
(3)将图1中?BEF绕B点旋转任意角度,如图3所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(不要求证明)
ADGEB图1CEFB图3CAGEFDAD
CFB图2 【思路分析1】这一题是一道典型的从特殊到一般的图形旋转题。从旋转45°到旋转任意角度,要求考生讨论其中的不动关系。第一问自不必说,两个共斜边的直角三角形的斜边中线自然相等。第二问将△BEF旋转45°之后,很多考生就想不到思路了。事实上,本题的核心条件就是G是中点,中点往往意味着一大票的全等关系,如何构建一对我们想要的全等三角形就成为了分析的关键所在。连接AG之后,抛开其他条件,单看G点所在的四边形ADFE,我们会发现这是一个梯形,于是根据我们在第一讲专题中所讨论的方法,自然想到过G点做AD,EF的垂线。于是两个全等的三角形出现了。 (1)CG?EG
(2)(1)中结论没有发生变化,即CG?EG.
证明:连接AG,过G点作MN?AD于M,与EF的延长线交于N点. 在?DAG与?DCG中,
?ADG??CDG,DG?DG, ∵AD?CD,∴?DAG≌?DCG. ∴AG?CG.
在?DMG与?FNG中,
FG?DG,?MDG??NFG, ∵?DGM??FGN,∴?DMG≌?FNG. ∴MG?NG
在矩形AENM中,AM?EN 在Rt?AMG与Rt?ENG中, MG?NG, ∵AM?EN,∴?AMG≌?ENG. ∴AG?EG. ∴EG?CG
AMGEFDNC
B图2 【思路分析2】第三问纯粹送分,不要求证明的话几乎所有人都会答出仍然成立。但是我们不应该止步于此。将这道题放在动态问题专题中也是出于此原因,如果△BEF任意旋转,哪些量在变化,哪些量不变呢?如果题目要求证明,应该如何思考。建议有余力的同学自己研究一下,笔者在这里提供一个思路供参考:在△BEF的旋转过程中,始终不变的依然是G点是FD的中点。可以延长一倍EG到H,从而构造一个和EFG全等的三角形,利用BE=EF这一条件将全等过渡。要想办法证明三角形ECH是一个等腰直角三角形,就需要证明三角形EBC和三角形CGH全等,利用角度变换关系就可以得证了。 (3)(1)中的结论仍然成立.
AGEFD
B图3C
【例5】(2010,朝阳,一模)
已知正方形ABCD的边长为6cm,点E是射线BC上的一个动点,连接AE交射线DC于点F,将△ABE沿直线AE翻折,点B落在点B′ 处.
BE=1 时,CF=______cm, CEBE(2)当=2 时,求sin∠DAB′ 的值;
CEBE(3)当= x 时(点C与点E不重合),请写出△ABE翻折后与正方形ABCD公共部分的
CE(1)当
面积y与x的关系式,(只要写出结论,不要解题过程).
D
C
A
B
【思路分析】动态问题未必只有点的平移,图形的旋转,翻折(就是轴对称)也是一大热点。这一题是朝阳卷的压轴题,第一问给出比例为1,第二问比例为2,第三问比例任意,所以也是一道很明显的从一般到特殊的递进式题目。同学们需要仔细把握翻折过程中哪些条件发生了变化,哪些条件没有发生变化。一般说来,翻折中,角,边都是不变的,所以轴对称图形也意味着大量全等或者相似关系,所以要利用这些来获得线段之间的比例关系。尤其注意的是,本题中给定的比例都是有两重情况的,E在BC上和E在延长线上都是可能的,所以需要大家分类讨论,不要遗漏。 【解析】
(1)CF= 6 cm; (延长之后一眼看出,EAZY) (2)① 如图1,当点E在BC上时,延长AB′交DC于点M, ∵ AB∥CF,∴ △ABE∽△FCE,∴ ∵
BEAB?. CEFC图1
BE=2, ∴ CF=3. CE∵ AB∥CF,∴∠BAE=∠F.
又∠BAE=∠B′ AE, ∴ ∠B′ AE=∠F.∴ MA=MF. 设MA=MF=k,则MC=k -3,DM=9-k. 在Rt△ADM中,由勾股定理得:
k2=(9-k)2+62, 解得 k=MA=∴ sin∠DAB′=
135. ∴ DM=.(设元求解是这类题型中比较重要的方法) 22DM5?; AM13②如图2,当点E在BC延长线上时,延长AD交B′ E于点N, 同①可得NA=NE.
设NA=NE=m,则B′ N=12-m. 在Rt△AB′ N中,由勾股定理,得
15. 2B?N39∴ B′ N=. ∴ sin∠DAB′=?.
2AN518x(3)①当点E在BC上时,y=;
x?1m2=(12-m)2+62, 解得 m=AN=
图2
(所求△A B′ E的面积即为△ABE的面积,再由相似表示出边长) ②当点E在BC延长线上时,y=
18x?18. x【总结】 通过以上五道例题,我们研究了动态几何问题当中点动,线动,乃至整体图形动这么几种可能的方式。动态几何问题往往作为压轴题来出,所以难度不言而喻,但是希望考生拿到题以后不要慌张,因为无论是题目以哪种形态出现,始终把握的都是在变化过程中那些不变的量。只要条分缕析,一个个将条件抽出来,将大问题化成若干个小问题去解决,就很轻松了.为更好的帮助考生,笔者总结这种问题的一般思路如下: