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开放探究型问题常常是条件不完备或结论不明确,解题方法和依据往往不唯一.需要同学们深入探究,寻找解题规律方可求解.
例1 (2017·黔东南)如图1,点B、F、C、E在一条直线上,已知FB=CE,AC∥DF,请你添加一个适当的条件使得△ABC≌△DEF.
【分析】本题要判定△ABC≌△DEF,已知FB=CE,AC∥DF,即间接告知我们:BC=EF,∠ACB=∠DFE,那么可以构造“SAS”“AAS”“ASA”来解决问题.
解:∵FB=CE,∴BC=EF.
又∵AC∥DF,∴∠ACB=∠DFE.
(1) 当∠A=∠D时,
在△ABC与△DEF中,[∠A=∠D,∠ACB=∠DFE,BC=EF,]
∴△ABC≌△DEF(AAS).
(2)当AC=DF时,
在△ABC与△DEF中,[AC=DF,∠ACB=∠DFE,BC=EF,]
∴△ABC≌△DEF(SAS).
(3)当∠B=∠E时,
在△ABC与△DEF中,[∠ACB=∠DFE,BC=EF,∠B=∠E,]
∴△ABC≌△DEF(ASA).
故答案为∠A=∠D或AC=DF或∠B=∠E.
【点评】本题考查三角形全等的判定,先找出题目中的已知条件,再选择合适的判定条件.
例2 (2017·日照)如图2,已知AB=AE=DC,AD=EC,CE⊥AE,垂足为E.
(1)求证:△DCA≌△EAC;
(2)只需添加一个条件,即 ,可使四边形ABCD为矩形.请加以证明.
【分析】(1)由“SSS”证明△DCA≌△EAC即可;(2)要证明四边形ABCD是矩形,只要在AB=DC的基础上,添加条件使得四边形ABCD为平行四边形,再由全等三角形的性质得出∠D=∠E=90°,即可得出结论.
解:在△DCA与△EAC中,[DC=EA,AD=CE,AC=CA,]
∴△DCA≌△EAC.
(2)添加AD=BC,可使四边形ABCD为矩形.理由如下:
∵AB=DC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵CE⊥AE,∴∠E=90°,
由(1)得:△DCA≌△EAC,
∴∠D=∠E=90°,∴四邊形ABCD为矩形.
【点评】本题考查平行四边形的判定,先找出题目中的已知条件,再选择合适的判定条件.
例3 (2017·北京)如图3,在平面直角坐标系xOy中,△AOB可以看作是△OCD经过若干次图形的变化(平移、轴对称、旋转)得到的,写出一种由△OCD得到△AOB的过程:
.
【分析】根据旋转、平移的性质即可得到由△OCD得到△AOB的过程.
解:△OCD绕C点顺时针旋转90°,并向左平移2个单位得到△AOB(答案不唯一).
【点评】本题考查了坐标与图形的变换.解题时需要注意:平移的距离等于对应点连线的长度,对称轴为对应点连线的垂直平分线,旋转角为对应点与旋转中心连线的夹角.
例4 (2017·淮安改编)【操作发现】如图4,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按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′,连接BB′;
(2)在(1)所画图形中,∠AB′B= .
【问题解决】如图5,在等边三角形ABC中,AC=7,点P在△ABC内且∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC的面积.
【分析】【操作发现】(1)根据旋转中心、旋转角、旋转方向画出图形即可;(2)只要证明△ABB′是等腰直角三角形即可.【问题解决】将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,只要证明∠PP′C=90°,利用勾股定理即可解决问题.
解:【操作发现】(1)如图6所示;
(2)∵AB=AB′,∠B′AB=90°,
∴∠AB′B=45°.
【问题解决】如图7,∵将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,则△APP′是等边三角形.
∴∠AP′P=∠APP′=60°,
∠AP′C=∠APB=360°-90°-120°=150°,
∴∠PP′C=∠AP′C-∠AP′P=90°,
∠P′PC=∠APC-∠APP′=30°,
∴PP′=[32]PC,即AP=[32]PC,
∵∠APC=90°,∴AP2 PC2=AC2,
即([32]PC)2 PC2=72,
∴PC=[27],∴AP=[32]PC=[21],
∴S△APC=[12]AP?PC=[73].
【点评】本题是一道三角形综合题,需要我们深入理解和探索“操作发现”的方法,寻求规律解决问题.
(作者单位:江苏省丰县初级中学)
例1 (2017·黔东南)如图1,点B、F、C、E在一条直线上,已知FB=CE,AC∥DF,请你添加一个适当的条件使得△ABC≌△DEF.
【分析】本题要判定△ABC≌△DEF,已知FB=CE,AC∥DF,即间接告知我们:BC=EF,∠ACB=∠DFE,那么可以构造“SAS”“AAS”“ASA”来解决问题.
解:∵FB=CE,∴BC=EF.
又∵AC∥DF,∴∠ACB=∠DFE.
(1) 当∠A=∠D时,
在△ABC与△DEF中,[∠A=∠D,∠ACB=∠DFE,BC=EF,]
∴△ABC≌△DEF(AAS).
(2)当AC=DF时,
在△ABC与△DEF中,[AC=DF,∠ACB=∠DFE,BC=EF,]
∴△ABC≌△DEF(SAS).
(3)当∠B=∠E时,
在△ABC与△DEF中,[∠ACB=∠DFE,BC=EF,∠B=∠E,]
∴△ABC≌△DEF(ASA).
故答案为∠A=∠D或AC=DF或∠B=∠E.
【点评】本题考查三角形全等的判定,先找出题目中的已知条件,再选择合适的判定条件.
例2 (2017·日照)如图2,已知AB=AE=DC,AD=EC,CE⊥AE,垂足为E.
(1)求证:△DCA≌△EAC;
(2)只需添加一个条件,即 ,可使四边形ABCD为矩形.请加以证明.
【分析】(1)由“SSS”证明△DCA≌△EAC即可;(2)要证明四边形ABCD是矩形,只要在AB=DC的基础上,添加条件使得四边形ABCD为平行四边形,再由全等三角形的性质得出∠D=∠E=90°,即可得出结论.
解:在△DCA与△EAC中,[DC=EA,AD=CE,AC=CA,]
∴△DCA≌△EAC.
(2)添加AD=BC,可使四边形ABCD为矩形.理由如下:
∵AB=DC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵CE⊥AE,∴∠E=90°,
由(1)得:△DCA≌△EAC,
∴∠D=∠E=90°,∴四邊形ABCD为矩形.
【点评】本题考查平行四边形的判定,先找出题目中的已知条件,再选择合适的判定条件.
例3 (2017·北京)如图3,在平面直角坐标系xOy中,△AOB可以看作是△OCD经过若干次图形的变化(平移、轴对称、旋转)得到的,写出一种由△OCD得到△AOB的过程:
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【分析】根据旋转、平移的性质即可得到由△OCD得到△AOB的过程.
解:△OCD绕C点顺时针旋转90°,并向左平移2个单位得到△AOB(答案不唯一).
【点评】本题考查了坐标与图形的变换.解题时需要注意:平移的距离等于对应点连线的长度,对称轴为对应点连线的垂直平分线,旋转角为对应点与旋转中心连线的夹角.
例4 (2017·淮安改编)【操作发现】如图4,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按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′,连接BB′;
(2)在(1)所画图形中,∠AB′B= .
【问题解决】如图5,在等边三角形ABC中,AC=7,点P在△ABC内且∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC的面积.
【分析】【操作发现】(1)根据旋转中心、旋转角、旋转方向画出图形即可;(2)只要证明△ABB′是等腰直角三角形即可.【问题解决】将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,只要证明∠PP′C=90°,利用勾股定理即可解决问题.
解:【操作发现】(1)如图6所示;
(2)∵AB=AB′,∠B′AB=90°,
∴∠AB′B=45°.
【问题解决】如图7,∵将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,则△APP′是等边三角形.
∴∠AP′P=∠APP′=60°,
∠AP′C=∠APB=360°-90°-120°=150°,
∴∠PP′C=∠AP′C-∠AP′P=90°,
∠P′PC=∠APC-∠APP′=30°,
∴PP′=[32]PC,即AP=[32]PC,
∵∠APC=90°,∴AP2 PC2=AC2,
即([32]PC)2 PC2=72,
∴PC=[27],∴AP=[32]PC=[21],
∴S△APC=[12]AP?PC=[73].
【点评】本题是一道三角形综合题,需要我们深入理解和探索“操作发现”的方法,寻求规律解决问题.
(作者单位:江苏省丰县初级中学)