探讨动态几何压轴题
2021-01-07胡海洋
文 胡海洋
点动、线动、面动构成的问题称为几何动态问题,也一直是中考压轴题命题的热点。这类问题的特征是,以运动中的几何图形为载体构建成综合题,把几何、三角、函数、方程等知识集于一身,题型新颖,综合性强,能力要求高。遇到这类问题,要把握好一般与特殊的关系;在分析过程中,要特别关注图形的特殊性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置)。如何准确、快速地解决此类问题呢?关键是把握解决此类题型的规律与方法——以静制动。
例题(2018·江苏宿迁)如图1,在边长为1 的正方形ABCD 中,动点E、F 分别在边AB、CD上。将正方形ABCD 沿直线EF折叠,使点B的对应点M 始终落在边AD 上(点M 不与点A、D 重合),点C 落在点N 处,MN 与CD 交于点P,设BE=x。
(2)随着点M 在边AD 上位置的变化,△PDM 的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形BEFC 的面积为S,求S 与x之间的函数表达式,并求出S的最小值。
【解析】(1)由折叠性质可知BE=ME=x,结合已知条件知AE=1-x,在Rt△AME 中,根据勾股定理,得,解得
(2)△PDM的周长不变,为定值2。
方法一:连接BM、BP,过点B 作BH⊥MN,如图2。根据折叠性质知BE=ME,由等边对等角得∠EBM=∠EMB,由等角的余角相等得∠MBC=∠BMN,由全等三角形的判定AAS得Rt△ABM≌Rt△HBM,根据全等三角形的性质,得AM=HM,AB=HB=BC,又根据全等三角形的判定HL 得Rt△BHP≌Rt△BCP,根据全等三角形的性质,得HP=CP,由三角形周长和等量代换即可得出△PDM周长为定值2。
方法二:设AM=a,由EM2=AE2+AM2,得x2=(1-x)2+a2,∴a2=2x-1。
由△AEM∽△DMP,得
(3)方法一:过点F 作FQ⊥AB,垂足为Q,连接BM。由折叠性质可知∠BEF=∠MEF,BM⊥EF,由等角的余角相等得∠EBM=∠EMB=∠QFE,由全等三角形的判定ASA得Rt△ABM≌Rt△QFE,据全等三角形的性质,得AM=QE。设AM 长为a,在Rt△AEM 中,根据勾股定 理,得(1-x)2+a2=x2,从 而 得AM=QE=,BQ=CF=x-,根据梯形的面积公式代入即可得出S 与x 之间的函数表达式。……
