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旋转 ——利用旋转探究线段的数量关系或最值

 一个大风子 2022-10-25 发布于黑龙江

本文主要探究特殊三角形(等边三角形,等腰直角三角形,底角为30°的等腰三角形)内部一点到三个顶点的距离之间的数量关系与它们夹角之间的关系,以及三条线段倍数之和的最值问题。主要利用旋转,将看似无关的三条线段变换位置,聚合在一个三角形中解决问题。

三个特殊的等腰三角形,它们的底边与腰长之间的数量关系:

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 例1 如图,点P是等腰直角△ABC内一点,∠ABC=90°,AP=1,PB=2,

PC=3.求∠APB的度数.

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【解析】以点B为旋转中心,将△PAB顺时针旋转90°,得到△BP'C,从而引起线段PA,PB的变化,使PA,PB,PC聚集在同一个三角形中.

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    变式1 如图,点P是等腰直角△ABC内一点点,∠ABC=90°,∠APB=135°,AP=1,PB=2,.求∠APB的度数.

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【解析】以点B为旋转中心,将△PAB顺时针旋转90°,得到△BP'C,从而引起线段PA,PB的变化,使PA,PB,PC聚集在同一个三角形中。

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归纳总结

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     例2 如图,点P是等腰直角△ABC内一点,∠ABC=90°,AB=1.求PA+PB+ (根号2)PC的最小值.

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【解析】以点C为旋转中心,将△CPA顺时针旋转90°,得到△CP'A',得到PA=P'A',∠PCP'=90°。在等腰直角△CPP'中,PP'=PC的根号2倍。从而将PA+PB+根号2倍PC的长度转化为P’A'+PB+P'P的长度,即当B,P,P',A'四点共线时,P’A'+PB+P'P最短,即为A'B的长度.

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