文/孫靚
圖形的旋轉(zhuǎn)是初中數(shù)學的重難點,也是考查的熱點。我們只有對教材例題進行深入分析,探尋圖形本質(zhì),才能合理利用模型快速切入問題,獲得解題思路。
原題呈現(xiàn)(蘇科版數(shù)學教材九年級下冊第60 頁例5)如圖1,在四邊形ABCD中,AC、BD相交于點F,點E在BD上,且
(1)∠1與∠2相等嗎?為什么?
(2)△ABE與△ACD是否相似?并說明理由。
圖1
【分析】在第(1)問中,根據(jù)已知條件,通過三邊成比例可證明△ABC∽△AED,得到∠BAC=∠EAD,等式兩邊同時減去公共角∠EAF,得∠1 與∠2 相等。在第(2)問中,對已知條件進行適當變形,再根據(jù)第(1)問結(jié)論證明兩個三角形相似。詳細解答過程見教材。
圖2
本題中所涉及的基本圖形是兩個相似的三角形繞著公共頂點旋轉(zhuǎn)形成。如圖2,在△ABC和△AED中,我們將點B和點E分別看作兩個三角形的左手,將點C和點D分別看作兩個三角形的右手,左手與左手相連,右手與右手相連。我們通常將此模型稱為“手拉手”模型,以此模型結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的問題可謂是琳瑯滿目,下面我們一起來看一看。
變式1如圖3,在△ABC與△ADE中,∠ACB=∠AED=90°,∠ABC=∠ADE,連接BD、CE。
求證:(1)△ABC∽△ADE;(2)若AC∶BC=3∶4,求BD∶CE為多少?
圖3
【分析】(1)根據(jù)題目給的兩組角相等即可得相似;(2)根據(jù)(1)中相似可證△AEC∽△ADB,進而可求其相似比。
(1)證明:∵∠ACB=∠AED,∠ABC=∠ADE,
∴△ABC∽△ADE。
(2)解:∵AC∶BC=3∶4,
設(shè)AC=3x,則BC=4x。
變式2【問題呈現(xiàn)】如圖4,△ABC和△ADE都是等邊三角形,連接BD、CE,求證:BD=CE。
圖4
圖5
【類比探究】如圖5,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,連接BD、CE,請直接寫出的值。
【拓展提升】如圖6,△ABC和△ADE都是直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,且,連接BD、CE。
圖6
【分析】問題呈現(xiàn):證明△BAD≌△CAE,從而得出結(jié)論;類比探究:證明△BAD∽△CAE,進而得出結(jié)果;拓展提升:(1)先證明△ABC∽△ADE,再證得△CAE∽△BAD,進而得出結(jié)果;(2)在(1)的基礎(chǔ)上得出∠ACE=∠ABD,進而∠BFC=∠BAC,進一步得出結(jié)果。
解:【問題呈現(xiàn)】
∵△ABC和△ADE都是等邊三角形,
∴AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠BAC=60°。
∴∠DAE-∠BAE=∠BAC-∠BAE。
∴∠BAD=∠CAE。
∴△BAD≌△CAE(SAS)。
∴BD=CE。
【類比探究】
【拓展提升】
(2)由(1)得△CAE∽△BAD。
“手拉手”模型是解決三角形全等或相似問題常用的模型。大家要多感受此類方法,遇到類似問題要多思考、多總結(jié),長此以往才能達到“會一題,通一類”的效果。