旋转作为辅助线是非常常见的操作,三垂直也是典型的几何模型。
本文内容选自2020年鄂尔多斯中考数学倒数第2题,将二者综合,题目值得学习。 【中考真题】
(2020·鄂尔多斯)(1)【操作发现】 如图1,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上. ①请按要求画图:将△ABC绕点A顺时针方向旋转90°,点B的对应点为点B′,点C的对应点为点C′.连接BB′;②在①中所画图形中,∠AB′B=___°. (2)【问题解决】 如图2,在Rt△ABC中,BC=1,∠C=90°,延长CA到D,使CD=1,将斜边AB绕点A顺时针旋转90°到AE,连接DE,求∠ADE的度数. (3)【拓展延伸】 如图3,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=1,CD=3,AD=kAB(k为常数),求BD的长(用含k的式子表示). 
【分析】 题(1)①先确定AC旋转后的位置,再确定点B旋转后的位置即可,目测或者用三角板一对就出来了。 题(1)②易证△ABB′是等腰直角三角形,得到结论为45°。 题(2)先猜测∠ADE的大小,然后再证明。因为旋转90°,且∠C=90°,可以考虑构造三垂直。过点E作EH⊥CD交CD的延长线于H.证明△ABC≌△EAH(AAS)即可解决问题.

题(3)根据AE⊥BC,BE=EC得AE为垂直平分线,那么AB=AC,遇到“等长共点”的两线段,可以考虑利用旋转进行构造辅助线求解。 
将△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACG,连接DG.则BD=CG,只要证明∠GDC=90°,可得CG,由此即可解决问题. 【答案】解:(1)①如图1中,△AB′C′即为所求.

②由作图可知,△ABB′是等腰直角三角形, ∴∠AB′B=45°, 故答案为45.
(2)如图2中,过点E作EH⊥CD交CD的延长线于H. 
∵∠C=∠BAE=∠H=90°, ∴∠B+∠CAB=90°,∠CAB+∠EAH=90°, ∴∠B=∠EAH, ∵AB=AE, ∴△ABC≌△EAH(AAS), ∴BC=AH,EH=AC, ∵BC=CD, ∴CD=AH, ∴DH=AC=EH, ∴∠EDH=45°, ∴∠ADE=135°.
(3)如图3中,连接AC, ∵AE⊥BC,BE=EC, ∴AB=AC, 将△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACG,连接DG.则BD=CG, 
∵∠BAD=∠CAG, ∴∠BAC=∠DAG, ∵AB=AC,AD=AG, ∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD, ∴△ABC∽△ADG, ∵AD=kAB, ∴DG=kBC=2k, ∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC, ∴∠ADG+∠ADC=90°, ∴∠GDC=90°, ∴CG. ∴BD=CG.

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