几何探究之旋转问题.doc

几何探究之旋转问题【知识或方法点拨】旋转的要素：旋转中心，旋转角，旋转方向旋转问题的本质：只要有共端点的两条等长线段就可以发现旋转，一般以线段带动图形进行旋转，经常伴随全等或相似，从而进行边和角的转化【常见基本结构】（1）如图，ABC和ADE都是等边三角形且有公共顶点A，请分别在下图中这五个点间连接两条线，构造一对全等三角形（2）如图，正方形ABCD和正方形CEFG有公共顶点C，请分别在下图中这七个点间连接两条线（正方形对角线除外），构造一对全等三角形 （3）如图，ABC和ADE都是等腰三角形且顶角相等，请分别在下图中这五个点间连接两条线，构造一对全等三角形【例题】1、阅读下列材料：问题：如图1，在正方形ABCD内有一点P，PA=，PB=，PC=1，求BPC的度数小明同学的想法是：已知条件比较分散，可以通过旋转变换将分散的已知条件集中在一起，于是他将BPC绕点B逆时针旋转90，得到了BPA（如图2），然后连结PP请你参考小明同学的思路，解决下列问题：(1) 图2中BPC的度数为 ；(2) 如图3，若在正六边形ABCDEF内有一点P，且PA=，PB=4，PC=2，则BPC的度数为 ，正六边形ABCDEF的边长为 图1 图2 图3解：（1）135；（2）120； 2、已知：如图，点P是线段AB上的动点，分别以AP、BP为边向线段AB的同侧作正APC和正BPD，AD和BC交于点M. （1）当APC和BPD面积之和最小时，直接写出AP : PB的值和AMC的度数； （2）将点P在线段AB上随意固定，再把BPD按顺时针方向绕点P旋转一个角度，当60时，旋转过程中，AMC的度数是否发生变化？证明你的结论. （3）在第（2）小题给出的旋转过程中，若限定60120，AMC的大小是否会发生变化？若变化，请写出AMC的度数变化范围；若不变化，请写出AMC的度数.CAP DBME C M DA P B2 1，60【提醒：1是怎么得到的？】 2分 不变化. 证明：如图，点E在AP的延长线上，BPE= AD图1下面的证法供你参考：把绕点A顺时间针旋转得到，连接ED，则有,DC=EBAD=AE,是等边三角形AD=DE在中，BD+EB DE即：BD+DCAD实践探索：（1）请你仿照上面的思路，探索解决下面的问题：图3图2如图2，点D是等腰直角三角形ABC中BC边上的点（点D不与B、C重合），求证：BD+DCAD（2）如果点D运动到等腰直角三角形ABC外或内时，BD、DC和AD之间又存在怎样的数量关系？ 直接写出结论.创新应用：（3）已知：如图3，等腰ABC中， AB=AC，且BAC=（为钝角）， D是等腰ABC外一点，且BDC+BAC =180， BD、DC与AD之间存在怎样的数量关系？写出你的猜想，并证明.3.（1）证明：把绕点A顺时针旋转得到，连接ED，-1分则有,DC=EBAD=AE,是等腰直角三角形 DE=AD -2分在中，BD+EB DE即：BD+DCAD - 3分（2）BD+DCAD【什么时候取等号？】 -4分（3）猜想1：BD+DC2AD证明：把绕点A顺时针旋转，得到则有, DC=EB，ACD=ABE -5分BAC+BDC=180 ABD+ACD=180 ABD+ABE=180 即：E、B、D三点共线-6分AD=AE, 在中AE+ADDE 即BD+DC2AD -7分或者猜想2： -7分4问题：如图1， 在Rt中，点是射线CB上任意一点，ADE是等边三角形，且点D在的内部，连接BE探究线段BE与DE之间的数量关系请你完成下列探究过程：先将图形特殊化，得出猜想，再对一般情况进行分析并加以证明.（1） 当点D与点C重合时（如图2），请你补全图形由的度数为 ，点E落在 ，容易得出BE与DE之间的数量关系为 ；（2） 当点D在如图3的位置时，请你画出图形，研究线段BE与DE之间的数量关系是否与（1）中的结论相同，写出你的猜想并加以证明解：（1）完成画图如图2，由的度数为 60，点E落在 AB的中点处 ，容易得出BE与DE之间的数量关系为 BE=DE ； 3分 （2）完成画图如图3猜想： 证明：取AB的中点F，连结EF，是等边三角形 4分ADE是等边三角形， 即 5分由得 ACDAFE（SAS） 6分F是AB的中点，EF是AB的垂直平分线BE=AE.7分ADE是等边三角形，DE=AE.8分旋转的几种类型（一）正三角形类型在正ABC中，P为ABC内一点，将ABP绕A点按逆时针方向旋转600，使得AB与AC重合。经过这样旋转变化，将图（1-1-a）中的PA、PB、PC三条线段集中于图（1-1-b）中的一个PCP中，此时PAP也为正三角形。例1. 如图：（1-1）：设P是等边ABC内的一点，PA=3， PB=4，PC=5，APB的度数是_（2） 正方形类型在正方形ABCD中，P为正方形ABCD内一点，将ABP绕B点按顺时针方向旋转900，使得BA与BC重合。经过旋转变化，将图（2-1-a）中的PA、PB、PC三条线段集中于图（2-1-b）中的CPP中，此时BPP 为等腰直角三角形例2 . 如图（2-1）：P是正方形ABCD内一点，点P到正方形的三个顶点A、B、C的距离分别为PA=1，PB=2，PC=3。求此正方形ABCD面积。5+2（FEP=9034)（三）等腰直角三角形类型 在等腰直角三角形ABC中， C=Rt , P为ABC内一点，将APC绕C点按