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第12讲 旋转图形的构造技巧
知识导航
若两条共顶点的等边(等腰三角形两腰)中,有一条边旁边有三角形时,可以将这个三角形旋转到另一等边处,构造全等三角形.
【板块一】利用角度构造旋转图形的技巧
方法技巧
1.遇等腰直角三角形或垂直且相等的边,常构造旋转90°的全等三角形;遇60°的等腰三角形常构造旋转60°的全等三角形;遇120°的等腰三角形常构造旋转120°的全等三角形;
2线段之间存在特殊的数量关系,如勾股数关系,倍关系,倍关系,结合图中等线段,可以构造旋转的全等三角形
题型一 利用45°或90°的角构造
【例1】如图,∠BAC=90°,BD=AE,AB=CE,将△ABE绕点P逆时针旋转a得到△BFD
(1)请在图中画出点P及△BFD;
(2)求证:旋转角a=90
(3)求∠CDF的度数
【例2】如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E在直线BC上,若∠DAE=135°,BC=CE,求的值
题型二 利用60°或120°的角构造
【例3】如图,在等边△ABC中,AC=7,点P在△ABC内部,且∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC
的面积
【例4】如图,在△ABC中,BC=4,∠ABC=60°,AB=1,将边AC绕着点A逆时针旋转120°,得到
AD,连接BD,求BD的长
题型三 利用中点旋转构造
【例5】如图,∠BAC=α,∠EDC=180°-α,AB=AC,DC=DE,P为BE的中点
(1)如图1,点A,C,D共线,求∠PAC的大小(用含α的式子表示);
(2)如图2,点A,C,D不共线,求证:AP⊥DP
【例6】已知四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形
(1)如图1,点E,G分别在AB,AD上,连接CF,点H为CF的中点,EH与DH的位置关系是______,数量关系是_________
(2)如图2在图1的基础上,把正方形AEFG绕点A顺时针旋转角度a(a为锐角),(1)中结论是否仍成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由
题型四 利用互补的角构造
【例7】在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,边BC绕点B顺时针旋转120得到BE,边DC绕点D逆时针旋转120°得到DF,四边形ABEG和四边形ADFH均为平行四边形
(1)如图1,若BC=CD,∠BCD=120°,则∠GCH的度数为________
(2)如图2,若BC≠CD,探究∠GCH的大小是否发生变化,并证明你的结论
【例8】给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称该四边形为勾股四边形
(1)以下四边形中,是勾股四边形的为__________(填写序号即可)
①矩形;②有一个角为直角的任意凸四边形;③有一个角为60°的菱形
(2)如图1,将△ABC绕顶点C按顺时针方向旋转n得到△EDC
①n=60,∠BAD=30°时,连接AD,求证:四边形ABCD是勾股四边形
②如图2,将DE绕点E顺时针方向旋转得到EF,连接BF,BF与AE交于点P,连接CP,若∠DEF=
(180-n)°,CP=4,AE=10,求AC的长度,
针对练习1
1.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,连接AC,若AC=6,求四边形ABCD的面积.
2.如图,在△ABC中,AB=AC=,∠BAC=120°,点D,E都在边BC上,∠DAE=60°,
若BD=2CE,求DE的长.
3.△ABC和△AEF都为等腰直角三角形,∠ACB=∠AEF=90°,连接EC,BF,点D为BF的中点,
连接CD.
(1)如图1,当点E落在AB边上时,请判断线段EC与DC的数量关系,并证明你的结论;
(2)将△AEF绕点A顺时针旋转n°(n<180),如图2,请判断线段EC与DC的数量关系,并证明你的结论.
4.在正方形ABCD中,将CD绕着D点逆时针旋转角度(0°<<180°)到DE,连接AE.
(1)求∠AEC的度数;
(2)取线段AE的中点O,将BO绕点O逆时针旋转90°到OF,连接CF,BF,求证:CF∥AE.
【板块二】利用线段关系构造旋转图形的技巧
题型一 垂直线段的运用技巧
【例1】如图1,在△ABC和△ADE中,∠ABC=∠AED=90°,AE=DE=a,AB=CB=b(a<b),
点D在AC上,且AD=2CD.
(1)求的值;
(2)把图1中的△ADE绕点A顺时针旋转角度(0<< 90°),如图2,连接BE,CD,BE=,
求五边形ABCDE的面积;
【例2】如图,在△ABC中,以AC为边在△ABC外作等腰△ACD,其中AC=AD.∠ABC=,∠ACD=,BC=4,BD=6.若改变,的大小,且满足,求△ABC的面积.
题型二 线段与角度的组合技巧
【例3】如图,在四边形ABCD中,AB=AC
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