题目内容
【题目】通过类比联想、引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例.
原题:如图①,点分别在正方形的边上, ,连接,则,试说明理由.
(1)思路梳理
因为,所以把绕点逆时针旋转90°至,可使与 重合.因为,所以,点共线.
根据 ,易证 ,得.请证明.
(2)类比引申
如图②,四边形中, , ,点分别在边上, .若都不是直角,则当与满足等量关系时, 仍然成立,请证明.
(3)联想拓展
如图③,在中, ,点均在边上,且.猜想应满足的等量关系,并写出证明过程.
【答案】(1)SAS,△AFE;(2);(3).
【解析】试题分析:(1)把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,再证明△AFG≌△AFE进而得到EF=FG,即可得EF=BE+DF;
(2)∠B+∠D=180°时,EF=BE+DF,与(1)的证法类同;
(3)根据△AEC绕点A顺时针旋转90°得到△ABE′,根据旋转的性质,可知△AEC≌△ABE′得到BE′=EC,AE′=AE,∠C=∠ABE′,∠EAC=∠E′AB,根据Rt△ABC中的,AB=AC得到∠E′BD=90°,所以E′B2+BD2=E′D2,证△AE′D≌△AED,利用DE=DE′得到DE2=BD2+EC2;
试题解析:解:(1)∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,∴∠BAE=∠DAG,∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠EAF=∠FAG,∵∠ADC=∠B=90°,∴∠FDG=180°,点F、D、G共线,在△AFE和△AFG中,∵AE=AG,∠EAF=∠FAG,AF=AF,∴△AFE≌△AFG(SAS),∴EF=FG,即:EF=BE+DF.
(2)∠B+∠D=180°时,EF=BE+DF;
∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,∴∠BAE=∠DAG,∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠EAF=∠FAG,∵∠ADC+∠B=180°,∴∠FDG=180°,点F、D、G共线,在△AFE和△AFG中,∵AE=AG,∠FAE=∠FAG,AF=AF,∴△AFE≌△AFG(SAS),∴EF=FG,即:EF=BE+DF.
(3)猜想:DE2=BD2+EC2,理由如下:
根据ΔABD绕点A逆时针旋转90°得到ΔACD′,如图,连接ED′.
∴ΔABDΔACD′.
∴CD′=BD,AD′=AD,∠B=∠ACD′,∠BAD=∠D′ AC.
在RtΔABC中,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=45°.
∴∠ACB+∠ACD′=90°,即∠D′ CE=90°,∴D’C2+CE2=D′E2.
又∵∠DAE=45°,∴∠BAD+∠EAC=45°.
∴∠D′AC+∠EAC=45°,即∠D′ AE=45°.∴ΔAD′ EΔADE,∴ED=ED′,∴DE2=BD2+EC2.