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旋转析问题本质 相似显以静制动
——以“旋转构造相似三角形”专题复习为例

2021-09-16曹火强江苏省南通市通州区二甲中学226321

中学数学月刊 2021年9期
关键词:解题学生

曹火强 (江苏省南通市通州区二甲中学 226321)

通过旋转变换,求点的运动轨迹或线段的最值问题,一直是全国各地中考的热点和难点,这类问题中常常涉及线段的旋转变换,甚至是动态图形的旋转.仔细分析问题本质,会发现这些题型具有一定的共性:所给图形大多线条简单,在问题的解决上,需理顺点、线、形的“主从”关系,充分挖掘隐藏的条件或图形,进而通过旋转变换构造相应的辅助线来解决.基于此,笔者拟以“旋转构造相似三角形”专题为例,通过对“题源”的拓展与延伸,不断提升中考复习专题的空间与品质.

1 “题源”——旋转全等形

在旋转构造相似的专题复习中,首先从一道经典的题目入手,因其可塑性强,我们将它作为“题源”可以改编出很多题目,其中隐含着一个常见的几何模型——旋转全等形.

图1

例1如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为BC边上一动点(不与点B,C重合),连结AD,将线段AD绕点A逆时针旋转90°,点D的对应点为E,连结CE.则线段BD和线段CE的数量关系为,位置关系为.

简析 易证得△ABD≌△ACE,那么就有BD=CE,∠ACE=∠ABD=45°,所以EC⊥BC.

说明 引导学生理解将线段AD绕定点A旋转,其实就是将线段AD所在的△ABD绕定点A旋转90°至△ACE,并进一步得到结论:点D在边BC上运动时,点D旋转后的对应点E就在过点C且垂直于BC的垂线上运动,由此确定动点E的轨迹为一条定线段,从“动”中发现“定”的本质.

为了让学生灵活运用旋转构造全等三角形,笔者带领学生进行变式训练.

变式1如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为△ABC形内一点,若∠ADC=135°,BD=3,CD=1,请直接写出线段AD的长.

图2 图3

由条件的等价性,也可如图3,将△ACD绕定点A顺时针旋转90°至△ABE,同样能求得AD的长为2.

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