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求旋转问题中动点构成的线段长度是数学中考的常考题型,本文就例题详细解析这类题型的解题方法,希望能给初三学生的数学学习带来帮助。
例题
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=4,D是AB上一个动点,将点D绕点C顺时针旋转60°得到点E,连接AE,若AE=√13,求BD的长度。
解题过程:
1、点E在AC右侧
取AB的中点F,连接CF,连接EF与AC交于点G
根据直角三角形的性质和题目中的条件:在Rt△ABC中,AF=BF,则CF=BF;
根据直角三角形的性质和题目中的条件:∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=4,则∠B=60°,AB=2BC=8;
根据勾股定理和结论:∠ACB=90°,BC=4,AB=8,则AC=4√3;
根据结论:CF=BF,∠B=60°,则BF=CF=BC,∠BCF=60°;
根据结论:∠BCD=∠BCF+∠CDF,∠ECF=∠DCE+∠CDF,∠BCF=∠DCE=60°,则∠BCD=∠ECF;
根据全等三角形的判定和结论:BC=CF,∠BCD=∠ECF,CD=CE,则△BCD≌△FCE;
根据全等三角形的性质和结论:△BCD≌△FCE,则BD=EF,∠EFC=∠B=60°;
根据平行线的判定和结论:∠EFC=∠BCF=60°,则EF∥BC;
根据平行线的性质和结论:EF∥BC,则∠AGF=∠ACB=90°;
根据中位线定理和结论:AF=BF,EF∥BC,BC=4,AC=4√3,则FG=BC/2=2,AG=AC/2=2√3;
根据勾股定理和结论:∠AGF=90°,AE=√13,AG=2√3,则EG=1;
根据结论:EG=1,FG=2,则EF=EG+FG=3;
根据结论:BD=EF,EF=3,则BD=3;
2、点E在AC左侧
取AB的中点M,连接CM,连接ME并延长与AC交于点N
根据结论:∠BCM=∠DCE=60°,∠BCD=∠BCM-∠DCM,∠ECM=∠DCE-∠DCM,则∠BCD=∠ECM;
根据全等三角形的判定和结论:BC=CM,∠BCD=∠ECM,CD=CE,则△BCD≌△MCE;
根据全等三角形的性质和结论:△BCD≌△MCE,则BD=EM;
根据上一小题的结论:EN=1,MN=2,则EM=MN-EN=1;
根据结论:BD=EM,EM=1,则BD=1;
所以,BD的长度为3或1。
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结语
解决本题的关键是根据动点的位置分情况进行讨论求解,利用直角三角形的性质添加辅助线,构造出一组全等三角形,利用旋转和全等性质得到线段、角度间的等量关系,再利用中位线定理、勾股定理,就可以求得题目需要的指。