縱觀歷年的中考題中,出現(xiàn)了許多與三角尺有關(guān)的題目。它們或?qū)⑷浅咝D(zhuǎn),或?qū)⑵淦揭?。把幾何圖形的全等、旋轉(zhuǎn)、平移等知識巧妙地融合在一起,既考查了知識點(diǎn),又考查了學(xué)生的動手操作能力。
例1:如圖,四邊形ABCD是正方形,M是AB延長線上一點(diǎn),直角三角尺的一條直角邊經(jīng)過點(diǎn)D,且直角頂點(diǎn)E在AB邊上滑動(點(diǎn)E不與點(diǎn)A、B重合)。另一條直角邊與∠CBM的平分線BF相交于點(diǎn)F。
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在AB邊的中點(diǎn)位置時(shí):
①通過測量DE、EF的長度,猜想DE與EF滿足的數(shù)量關(guān)系是________;
②連接點(diǎn)E與AD邊的中點(diǎn)N,猜想NE與BF滿足的數(shù)量關(guān)系_________;
③請證明你的上述兩個(gè)猜想。
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在AB邊上的任意位置時(shí),請你在AD邊上找到一點(diǎn)N,使得NE=BF,進(jìn)而猜想此時(shí)DE與EF有怎樣的數(shù)量關(guān)系。
分析:本題通過平移三角尺,要求學(xué)生動手操作,測量線段之間的數(shù)量關(guān)系,考查了正方形性質(zhì)、角平分線的定義、全等三角形的判定和性質(zhì)。
解:(1)①DE=EF;②NE=BF。
證明:
∵四邊形ABCD是正方形,點(diǎn)N、E分別為AD、AB的中點(diǎn)
∴DN=EB
∵BF平分∠CBM,AN=AE
∴∠DNE=∠EBF=90°+45°=135°
∵∠NDE+∠DEA=90°,∠BEF+∠DEA=90°
∴∠NDE=∠BEF
∴△DNE≌△EBF
∴DE=EF,NE=BF
(2)在AD邊上截取DN=EB(或截取AN=AE),連接NE,點(diǎn)N就使NE=BF成立,此時(shí)DE=EF。
例2:如圖1,一等腰直角三角尺GEF的兩條直角邊與正方形ABCD的兩條邊分別重合在一起,現(xiàn)正方形ABCD保持不動,將三角尺GEF繞斜邊EF的中點(diǎn)O(點(diǎn)O也是BD中點(diǎn))按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
(1)如圖2當(dāng)FE與AB相交于點(diǎn)M,GF與BD相交于點(diǎn)N時(shí),通過觀察或測量BM、FN的長度,猜想BM、FN滿足的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想;
(2)若三角尺GEF旋轉(zhuǎn)到如圖3所示的位置時(shí),線段FE的延長線與AB的延長線相交于點(diǎn)M,線段BD的延長線與GF的延長線相交于點(diǎn)N,此時(shí),(1)中的猜想還成立嗎?若成立,請證明;若不成立,請說明理由。
分析:本題是以旋轉(zhuǎn)的方式來呈現(xiàn)。
解:(1)BM=FN。
證明:∵△GEF是等腰直角三角形,四邊形ABCD是正方形。
∴∠ABD=∠F=45°,OB=OF,
又∵∠BOM=∠FON, ∴△OBM≌△OFN.
∴BM=FN.
(2)BM=FN仍然成立。
證明:∵△GEF是等腰直角三角形,四邊形ABCD是正方形,
∴∠DBA=∠GFE=45°,OB=OF,
∴∠MBO=∠NFO=135°
又∵∠MOB=∠NOF,∴△OBM≌△OFN。
∴BM=FN。
(作者單位:秦皇島市第十中學(xué))