分享

对正方形翻折后的基本图形补全构成半角模型及弦图

 本明书馆 2023-04-26 发布于黑龙江

我们知道,图形翻折前后的对应边、对应角均不发生改变,即沿着对称轴(折痕)翻折后图形的位置变了,但其大小和形状均不发生改变。下面我们画出一个经典的正方形翻折后的基本图形,在此基础上补全构成隐形的半角模型及弦图,从而复习及探讨其中某些线段的数量关系,为解决相关几何问题提供新的思路。

一、正方形翻折后的基本图形

如图1,在正方形ABCD中,E为BC中点,将三角形ABE沿直线AE折叠,点B落在点F处。

文章图片1

二、补全基本图形构成隐形的半角模型

如图2,延长EF交DC于G,连接AG。由正方形性质及翻折的对称性得知,AB = BC = DC = AD = AF=2x,BE = EF = EC =x= 1 /2 BC,∠BAE =∠FAE =∠a,∠BEA =∠FEA,AE为∠BEF的角平分线。

在直角三角形AFG和直角三角形ADG中,AF = AD,AG为共边,故两三角形全等,∠FAG =∠DAG =∠θ,AG为∠ FGD的角平分线,A点为三角形ECG的旁心。

因2∠α十2∠θ = 90°,∠α十∠θ= 45°,故∠EAG为45°,即为正方形的半角,其具有正方形半角模型的所有性质。

因E为BC中点,G点则为DC的三等分点(详见初中几何“二级结论”秒杀填空和选择题(五)),亦可以用钩股定理证明,即x²十(2x –y)² = (x + y) ²来确定 2x与y之间的关系。

文章图片2

三、补全基本图形构成弦图

如图3,连接BF并延长交DC于l,交AE于P,由翻折对称性得知AE垂直平分 BF,PB = PF。又根据正方形内十字架模型结论,l点为DC之中点。

K为AD中点,连接CK ,交BI于Q点,由于E、l K、J均为正方形边长中点,根据相似三角形性质可得出BP、PQ、QI分别占BI的2份、2份和1份(详见正方形弦图的几个小知识点),已知PB = PF,故F点与Q点重叠。

同理可证明CK经过 DJ和AH的交点L。 DJ交AF于M,交AE于N。AF交BD连线于G点。EF延长线交DC于H。

文章图片3

由上图可知,AE∥KC,可证明Rt△ANM≌FLM,M为NL的中点和AF的中点,MF=1/2 AF(NM为Rt△APF的中位线)。

设BP=PF=NL=LD=2x,则FI=JN=NM=ML=x,MD=3x,BF=4x。因为JD∥BI,△BGF∽△DGM,MG/GF=MD/BF=3x/4x=3/4,故MG=3/7 MF,GF=4/7MF

四、线段关系的延伸

如图4,设O点为BD的中点,连接OF并延长交DC于W点,则OF和FW存在一定的比例关系。

文章图片4

设K为AD中点,连接OK,则OK∥DC,△KOF∽△ CWF,OF/FW=KF/FC=KO/ WC=3/2(2份、2份和1份)。

KO/ WC=3/2,1/2 DC / WC =3/2, DC / WC =3,W点为DC的3等分点

延长BF交DC于M,连接OM,则Rt△OMW各边长由勾股定理可得。

五、思考题2例

例1:如图,正方形ABCD边长为6,E为BC中点,将△ABE沿直线AE折叠,点B落在点F处,AF交对角线BD于点G,求FG?

文章图片5

例2:如图,在正方形ABCD中,AB=12,点E在边CD上,连接AE,将△ADE沿AE翻折 ,点D落在点F处。点O是对角线BD的中点,连接OF并延长与CD相交于点G,若EF/AB=1/3,则FG长度是()。

文章图片6

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多