一道旋转作图题的探究及启示
2016-04-07王锋
王锋



【引例】(《九年义务教育课程标准实验教科书》人教版九年级数学上册第23章《旋转》第60页例题)如图1,E是正方形ABCD中CD边上的任意一点,以点A为中心,把△ADE顺时针旋转90°,画出旋转后的图形。
[TPSX3-32。TIF,BP]
图1 图2
解析:教材例题编写的意图是训练学生的作图能力,确定旋转后图形的位置,也就是确定旋转后3个顶点A,D,E的对应点的位置即可。由题意可知,点A的对应点是它本身,点D的对应点是点B,由于旋转后的图形与旋转前的图形全等,若设点E的对应点为点F,则有∠ABF=∠ADE=90°,BF=DE,因此在CB的延长线上截取BF=DE,则△ABF即为旋转后的图形(如图2)。
反思:由旋转的意义我们容易发现△ABF≌△ADE,根据全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等、对应角相等,因此我们可以将线段、角转化到相应的位置,为顺利解题创造契机。纵观历年的中考试题可以发现,不少的中考试题都蕴藏着引例图形的踪影,如果我们能从引例的作图中发现“全等三角形”,便可以快速添加辅助线,为解题找到突破口,下面举例说明。
1。计算正方形的边长
例1 如图3,在正方形ABCD中,E,F分别是边BC,CD上的点,∠EAF=45°,△ECF的周长为4,求正方形ABCD的边长。
[TPSX3-33。TIF,BP#]
图3 图4
解析:将△DAF绕点A顺时针旋转90°到△BAF′位置(如图4),
由旋转的意义可知,△DAF[KG*9]≌△BAF′,
∴DF=BF′,∠DAF=∠BAF′,
∴∠EAF′=∠EAB+∠DAF=90°-∠EAF=45°,
在△FAE和△F′AE中,
[JB({]AF=AF′,
∠FAE=∠EAF′,
AE=AE,[JB)]
∴△FAE≌△F′AE(SAS)。
∴EF=EF′。
∵△ECF的周长为4,
∴EF+EC+FC=FC+CE+EF′=FC+CE+BE+BF′=FC+BC+DF=CD+CB=4。
∴2BC=4,
∴BC=2。
评注:解决本题的关键是利用“旋转”进行全等变换,通过构造△FAE≌△F′AE,实现线段之间的相互转化,进而求得正方形的边长。
2。计算线段长度
例2 (2014·绍兴)(1)如图5,正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°,延长CD到点G,使DG=BE,连接EF,AG。求证:EF=FG。
[TPSX3-34。TIF,BP#]
图5 图6
(2)如图6,等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点M,N在边BC上,且∠MAN=45°,若BM=1,CN=3,求MN的长。
分析:(1)可通过证明△EAF≌△GAF,再根据全等三角形的性质获证;……