第五讲:类比探究综合
? 课前预习
1. 小明同学碰到如下问题:
如图1,在正方形ABCD和正方形CGEF(CG > BC)中,点B,C,G在同一直线上,点M是
AE的中点.
(1)探究线段MD,MF的位置关系及数量关系,并证明. (2)若将图1中的正方形CGEF绕点C顺时针旋转,使D, C,G三点在同一直线上,如图2,其他条件不变,则(1)中 得到的两个结论是否发生变化?请写出你的猜想并加以证明. (2)若将图1中的正方形CGEF绕点C顺时针旋转,使正方 形CGEF的对角线CE恰好与正方形ABCD的边BC在同一直 线上,如图3,其他条件不变,则(1)中得到的两个结论是否 发生变化?请写出你的猜想并加以证明.
小明同学分析第一问发现,问题关键在于中点的应用. 经过尝试,小明成功解决了第(1)问,并将思路记录如下:
BAMDC图1GFE延长DM,交EF于点H(平行夹中点)△ADM≌△EHMDM=MH,AD=EHFD=FH,∠DFH=90°等腰Rt△DFH,M为DH中点MD⊥MF,MD=MFABDFMC
仿照小明的证明方法,你能解决(2)(3)问吗?
2. ①如图,在△ABC中,AF:FB=2:3,延长BC至点D,使得BC=2CD,则
BCADG图2EFMEG图3AE=_________. EC提示:求比例,找相似.利用平行线构造“A型”或“X型”相似是我们常用的一种做法.
AFEBCD
②如图,AB=4,射线BM和AB相互垂直,点D是AB上的一个动点,点E在射线BM上,2BE=DB,作EF⊥DE并截取EF=DE,连接AF并延长交射线BM于点C.设BE=x,BC=y,则y关于x的函数解析式是( )
12xA.y??
x?4A2xB.y??
x?1D3xC.y?? Fx?18xBD.y?? CMEx?4提示:结合直角特征考虑分析,可构造一线三等角,利用相似整合信息.
? 知识点睛
类比探究问题的处理思路
1. 若属于类比探究常见的结构类型,调用结构类比解决.
类比探究结构举例:中点结构、直角结构、旋转结构、平行
结构.
2. 若不属于常见结构类型:
①根据题干条件,结合_______________先解决第一问. ②类比解决下一问.
如果不能,分析条件变化,寻找______________.
③结合所求目标,依据__________,大胆猜测、尝试、验证.
? 精讲精练
1. 已知梯形ABCD,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.
(1)如图1,P为AB边上的一点,以PD,PC为边作□PCQD,则当点P与点A重合时,PQ的长为__________.
(2)如图2,若P为AB边上任意一点,以PD,PC为边作□PCQD,请问对角线PQ的长是否存在最小值?如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由. (3)若P为AB边上任意一点,延长PD到E,使DE=PD,再以PE,PC为边作□PCQE,请探究对角线PQ的长是否也存在最小值.如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由.
(4)如图3,若P为直线DC上任意一点,延长PA到E,使AE=nPA(n为常数),以PE,PB为边作□PBQE,请探究对角线PQ的长是否也存在最小值.如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由.
A(P)DAB图1ADQ2. P
DCQBCBEC图2ADPADQB图3CBC已知△ABC为直角三角形,∠ACB=90°,点P是射线CB上一点(点P不与点B,C重合),线段AP绕点A顺时针旋转90°得到线段AQ,连接QB交射线AC于点M. (1)如图1,当AC=BC,点P在线段CB上时,线段PB,CM的数量关系是__________. (2)如图2,当AC=BC,点P在线段CB的延长线上时,(1)中的结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请说明理由.
AC5(3)如图3,若?,点P在线段CB的延长线上时,CM=2,AP=13,求△ABP的
BC2面积.
AQMC图1PB
ACQM图2BP
ACMQBP图3
3. (1)问题发现
如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.填空: ①∠AEB的度数为___________;
②线段AD,BE之间的数量关系为___________.
CEDA图1B
(2)拓展探究
如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=
∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE.请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.
CEMDA图2(3)解决问题
如图3,在正方形ABCD中,CD=2.若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.
B
ADB图3C