等腰直角三角形中旋轉垂直與中點的綜合運用

2020-12-13 木木初中數學

題目:葫蘆島2020中考數學第25題

25.(12分)在等腰△ADC和等腰△BEC中,∠ADC=∠BEC=90°,BC<CD,將△BEC繞點C逆時針旋轉,連接AB,點O為線段AB的中點,連接DO,EO.

(1)如圖1,當點B旋轉到CD邊上時,請直接寫出線段DO與EO的位置關係和數量關係;

(2)如圖2,當點B旋轉到AC邊上時,(1)中的結論是否成立?若成立,請寫出證明過程,若不成立,請說明理由;

(3)若BC=4,CD=2根號6,在△BEC繞點C逆時針旋轉的過程中,當∠ACB=60°時,請直接寫出線段OD的長.

(1)線段DO與EO相等且垂直。AB是Rt△ADB與Rt△AEB的公共斜邊,O是AB的中點,根據直角三角形斜邊中線性質,OD=OE=AB/2,∠DOB=2∠DAO,∠BOE=2∠EAO,∠DAE=45°,∠DOE=90°。

(2)猜測一般是成立的嘛。旋轉到這個位置後,觀察形成什麼樣的特定條件,對於作輔助線可能會有提示作用。∠ACD=∠ECB,AC平分直角∠DCE,在角分線上的點到角兩邊的距離相等,O這個特殊點考慮利用,過O作兩邊垂線,如圖,構造直角全等,在設法證明全等的過程中,完善輔助線,如下圖。

OF=OG,DF=OP,O是中點,∠A=45°,AP=PQ=OP=GE,Rt△OFD≌Rt△OGE.

∠GOE+∠EOF=∠EOF+∠FOD=90°.成立。

因為沒有限制旋轉角度,當∠ACB=60°時有兩種情況,分別作圖。

這裡就是考慮60°角怎麼利用的問題,O是中點,取AC中點F,連結並延長OF,過D作DH⊥OF於點H。OF是中位線,∠AFO=60°,∠AFD=90°,則∠DFH=30°,

DH=根號3,FH=3,OF=2,OD=2根號7.

類似的,取AC中點F,∠OCD=30°,OF=2,OH=1,DF=2根號3,FH=根號3,OD=2.

等腰直角三角形的有關考法中,旋轉、作垂線(三垂直模型)和斜邊中點是經常考查的,注意綜合運用。

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