题目内容

6.如图1:已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,在∠BAC内部作∠MAN=45°.AM、AN分别交BC于点M,N.
【操作】
(1)将△ABM绕点A逆时针旋转90°,使AB边与AC边重合,把旋转后点M的对应点记作点Q,得到ACQ,请在图1中画出△ACQ;(不写出画法)
【探究】
(2)在(1)中作图的基础上,连接NQ,
①求证“MN=NQ”;
②写出线段BM,MN和NC之间满足的数量关系,并简要说明理由.
【拓展】
如图2,在等腰△DEF中,∠EDF=45°,DE=DF,点P是EF边上任意一点(不与E,F重合),连接DP,以DP为腰向两侧分别作顶角均为45°的等腰△DPG和等腰△DPH,分别交DE,DF于点K,L,连接GH,分别交DE,DF于点S,T.
(3)线段GS,ST和TH之间满足的数量关系是ST2=GS2+TH2;
(4)设DK=a,DE=b,求DP的值.(用a,b表示)

分析 (1)根据旋转中心、旋转方向和旋转角度进行作图即可;(2)先根据SAS判定△MAN≌△QAN,进而得出结论,再由全等三角形和旋转,得出MN=NQ,MB=CQ,最后根据Rt△NCQ中的勾股定理得出结论;(3)运用②中的方法即可得出类似的加仑;(4)先判定△DPK∽△DEP,再根据相似三角形对应边成比例,列出比例式进行求解.

解答 解:(1)如图,△ACQ即为所求;
(2)①证明:由旋转可得,△ABM≌△ACQ
∴AM=AQ,∠BAM=∠CAQ
∵∠MAN=45°,∠BAC=90°
∴∠BAM+∠NAC=45°
∴∠CAQ+∠NAC=45°,即∠NAQ=45°
在△MAN和△QAN中
$\left\{\begin{array}{l}{AM=AQ}\\{∠MAN=∠QAN}\\{AN=AN}\end{array}\right.$
∴△MAN≌△QAN(SAS)
∴MN=NQ
②MN2=BM2+NC2
由①中可知,MN=NQ,MB=CQ
又∠NCQ=∠NCA+ACQ=∠NCA+∠ABM=45°+45°=90°
在Rt△NCQ中,NQ2=CQ2+NC2,即MN2=BM2+NC2
(3)ST2=GS2+TH2
(4)如图,∵DE=DF,DG=DP,∠EDF=∠GDP=45°
∴∠DPK=∠DEP
又∵∠PDK=∠EDP
∴△DPK∽△DEP
∴$\frac{DP}{DE}=\frac{DK}{DP}$,即DP2=DK•DE
∵DK=a,DE=b
∴DP=$\sqrt{ab}$

点评 本题主要考查了图形的旋转、全等三角形以及相似三角形,解决问题的关键是掌握旋转变换思想方法在解决问题过程中的应用.解题时注意:①旋转不改变图形的形状和大小(即旋转前后的两个图形全等),②任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角彼此相等(都是旋转角),③经过旋转,对应点到旋转中心的距离相等.

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