三角形中的動態性問題

動態性幾何問題是中考數學題型中的熱點題型,這類試題常以運動的點、線段、變化的圖形等為基本條件,給出一個或多個變量,要求確定變量與其它量之間的關係,或變量在一定條件為定值時,進行相關的幾何計算和綜合解答。解答這類題目,一般要根據點的運動和圖形的變化過程,對其不同情況進行分類求解,要始終把握住 “

動靜結合找界點、分類討論細演算” 。

一、圖形的全等

圖形經過 “軸對稱”、“平移”、“旋轉” 後,位置發生了變化,但形狀和大小不變,變換後的圖形和變換前的圖形能完全重合,這樣的兩個圖形就全等。

1、全等三角形的性質:對應角相等,對應邊相等。

2、全等三角形的 判定:SSS , SAS , ASA , AAS , HL 。

二、試題探究

例題1、已知:AB⊥BD, ED⊥BD, AC=CE, BC=DE。

三角形中的動態性問題

例題1圖(1)

(1)試猜想線段AC與CE的位置關係,並證明你的結論.

結論:AC⊥CE (證明略)

(2)若將△ECD沿CB方向平移, 其餘條件不變, 結論:AC⊥C1E 還成立嗎?請說明理由。

三角形中的動態性問題

例題1圖(2)

結論:AC⊥C1E (證明略)

例題2、已知:AB⊥BD, ED⊥BD, AC=CE, BC=DE。

(1)線段BD、AB、DE之間有怎樣的數量關係,並說明理由。

三角形中的動態性問題

例題2圖(1)

結論:BD=AB+DE (證明略)

(2)若將兩個三角形繞點 C 旋轉到如圖所示的位置,則線段BD、AB、DE之間數量關係還成立嗎?並說明理由。

三角形中的動態性問題

例題2圖(2)

結論:BD = AB - ED (證明略)

總結:圖形變換,全等不變;遇到變式,先找不變。

三、典型例題

例題3、如圖,點P是正方形ABCD內的一點,連接CP,將線段CP繞點C順時針旋轉90°,得到線段CQ,連接BP,DQ 。

(1)如圖a,求證:△BCP≌△DCQ;

(2)如圖,延長BP交直線DQ於點E,如圖b,求證:BE⊥DQ 。

三角形中的動態性問題

例題3圖(a)

三角形中的動態性問題

例題3圖(b)

證明:略 。

例題4、已知,如圖1,E、F為線段AC上的兩個動點,且DE⊥AC於E點,BF ⊥AC於F點,若AB=CD,AF=CE,BD交AC於M點;

(1)求證:MB=MD,ME=MF;

(2)當E、F兩點移至如圖2所示的位置時,其它條件不變,上述結論能否成立?若成立,請說明你的理由。

三角形中的動態性問題

例題4圖

證明:略 。

四、拓展提高

例題5、如圖,在矩形 ABCD 中,AB = 6 cm,AD = 3 cm,CE = 2 cm,動點 P從 A 出發以每秒 2 cm 的速度向終點 B 運動,同時動點 Q 也從點 A 出發以每秒 1 cm 的速度向終點 E 運動,設運動的時間為 t 秒 。

(1)連接 DQ ,試求當 t 為何值時,△ADQ 為等腰三角形?

(2)當 t 為何值時,直線 PQ 平分矩形 ABCD 的面積 。

三角形中的動態性問題

例題5圖(1)

解:

(1)∵ 四邊形 ABCD 是矩形,∴ DC = AB = 6cm , ∠ADC = 90° ,分三種情況

如圖 (2)當 AD = AQ = 3 cm 時,此時 t = 3 ;

三角形中的動態性問題

例題5圖(2)

如圖(3)當 DA = DQ 時,過點 D 作 DM⊥AE 於點 M ,

三角形中的動態性問題

例題5圖(3)

在 Rt△ADE 中,AD = 3cm , DE = 4cm, 由勾股定理得:AE = 5 cm 。

由三角形面積公式得:DM = AD · DE ÷ AE = 12/5 cm 。

在△ADQ 中,AQ = 2AM = 2 × 9/5 = 18/5 cm ,即 t = 18/5 。

如圖(4)當 QA = QD 時,過點 Q 作 QN⊥AD 於 N ,則 AN = ND = 3/2 。

三角形中的動態性問題

例題5圖(4)

∵ ∠ADC = ∠ANQ = 90° , ∴ QN ∥ DC

∴ EQ = AQ = 1/2 AE = 5/2 cm,即 t = 5/2

綜上所述:t 為 3 秒或 18/5 秒或 5/2 秒時,△ADQ 為等腰三角形 。

(2)如圖(5),連接 AC ,取 AC 的中點 O (AO = OC)

三角形中的動態性問題

例題5圖(5)

當直線 PQ 過點 O 時,直線 PQ 平分矩形 ABCD 的面積 。

∵ 四邊形ABCD 是矩形

∴ DC∥AB ,∠OCR = ∠OAP

在 △ROC 和 △POA 中

∵ ∠RCO = ∠PAO ,OC = OA ,∠ROC = ∠POA

∴ △ROC ≌ △POA (ASA)

∴ CR = AP = 2t

∵ CE = 2 , ∴ RE = 2t - 2 , EQ = 5 - t

∵ DC∥AB ∴ △RQE ∽△PQA

∴ RE/AP = EQ/AQ, 即 (2t - 2)/ (2t) = (5-t) / t

解得:t1 = 3 , t2 = 0 (捨去),即 t = 3 秒

∴ t = 3 秒時,直線 PQ 平分矩形 ABCD 的面積,此時,點 P 與點 B 重合如圖(6)所示 。

三角形中的動態性問題

例題5圖(6)


分享到:


相關文章: