文档内容
专项 05 一线三等角模型的综合应用
模型一 一线三垂直全等模型
如图一,∠D=∠BCA=∠E=90°,BC=AC。 结论:Rt△BDC≌Rt△CEA
模型二 一线三等角全等模型
如图二,∠D=∠BCA=∠E,BC=AC。 结论:△BEC≌△CDA
B
A
D E
C
图一 图二
应用:①通过证明全等实现边角关系的转化,便于解决对应的几何问题;
②与函数综合应用中有利于点的坐标的求解。
【类型一:标准“K”型图】
【典例1】在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,
BE⊥MN于E.
(1)当直线MN绕点C旋转到图(1)的位置时,
求证:①△ADC≌△CEB;
②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图(2)的位置时,求证:DE=AD﹣BE;
(3)当直线MN绕点C旋转到图(3)的位置时,请直接写出DE,AD,BE之间的等量关系.
【解答】解:(1)①∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠ACB=90°=∠CEB,
∴∠CAD+∠ACD=90°,∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
∵在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS);
②∵△ADC≌△CEB,
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CE+CD=AD+BE;
(2)证明:∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠CEB=∠ACB=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
∵在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS);
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CE﹣CD=AD﹣BE;
(3)当MN旋转到题图(3)的位置时,AD,DE,BE所满足的等量关系是:DE=BE
﹣AD.理由如下:∵AD⊥MN,BE⊥MN,
∴∠ADC=∠CEB=∠ACB=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
∵在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴CE=AD,CD=BE,
∴DE=CD﹣CE=BE﹣AD.
【变式1-1】如图,∠BAC=90°,AD是∠BAC内部一条射线,若AB=AC,BE⊥AD于点
E,CF⊥AD于点F.
求证:△ABE≌△CAF.
【解答】证明:∵∠BAC=90°,
∴∠CAF+∠BAE=90°,
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠CFA=∠BEA=90°,
∴∠C+∠CAF=90°,
∴∠C=∠BAE,
∵AB=AC,∴△ABE≌△CAF(AAS)
【变式1-2】在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,过点B、C分别作l的
垂线,垂足分别为点D、E.
(1)特例体验:如图①,若直线l∥BC,AB=AC= ,分别求出线段BD、CE和DE
的长;
(2)规律探究:
(Ⅰ)如图②,若直线l从图①状态开始绕点A旋转 (0< <45°),请探究线段
BD、CE和DE的数量关系并说明理由; α α
(Ⅱ)如图③,若直线l从图①状态开始绕点A顺时针旋转 (45°< <90°),与线
段BC相交于点H,请再探线段BD、CE和DE的数量关系并说α明理由;α
(3)尝试应用:在图③中,延长线段BD交线段AC于点F,若CE=3,DE=1,求
S△BFC .
【解答】解:(1)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵l∥BC,
∴∠DAB=∠ABC=45°,∠CAE=∠ACB=45°,
∴∠DAB=∠ABD=45°,∠EAC=∠ACE=45°,
∴AD=BD,AE=CE,
∵AB=AC= ,
∴AD=BD=AE=CE=1,
∴DE=2;
(2)(Ⅰ)DE=BD+CE.理由如下:
在Rt△ADB中,∠ABD+∠BAD=90°,∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS);
∴CE=AD,BD=AE,
∴DE=AE+AD=BD+CE.
(Ⅱ)DE=BD﹣CE.理由如下:
在Rt△ADB中,∠ABD+∠BAD=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS);
∴CE=AD,BD=AE,
∴DE=AE﹣AD=BD﹣CE.
(3)由(2)可知,∠ABD=∠CAE,DE=AE﹣AD=BD﹣CE
∵∠BAC=∠ADB=90°,
∴△ABD∽△FBA,
∴AB:FB=BD:AB,
∵CE=3,DE=1,
∴AE=BD=4,
∴AB=5.
∴BF= .
∴S△BFC =S△ABC ﹣S△ABF = ×52﹣ ×3× = .【类型二:做辅助线构造“K”型图】
【典例2】如图,△ABC为等腰直角三角形,∠ABC=90°,△ABD为等腰三角形,AD=
AB=BC,E为DB延长线上一点,∠BAD=2∠CAE.
(1)若∠CAE=20°,求∠CBE的度数;
(2)求证:∠BEC=135°;
(3)若AE=a,BE=b,CE=c.则△ABC的面积为 .(用含a,b,c
的式子表示)
【解答】(1)解:∵∠CAE=20°,∠BAD=2∠CAE,
∴∠BAD=40°,
∵AD=AB,
∴∠D=∠DBA=70°,
又∵∠ABC=90°,
∴∠CBE=180°﹣70°﹣90°=20°;
(2)证明:过点A作AF⊥DE于点F,过点C作CG⊥DE于点G,
∴∠AFB=∠ABC=∠CGB=90°,
又∵AD=BC=AB,
∴∠BAC=∠ACB=45°,∠FAB= ∠DAB=∠CAE,∵∠FAB+∠FBA=∠FBA+∠CBG=90°,
∴∠FAB=∠CBG=∠CAE,
在△BAF和△CBG中,
,
∴△BAF≌△CBG(AAS),
∴AF=BG,BF=CG,
∵∠CBG=∠CAE,
∴∠AEF=∠ACB=45°,
∴AF=EF=BG,BF=CG,
∴BF=EG=CG,
∴∠CEG=∠AEF=45°,
∴∠AEC=90°,
∴∠BEC=135°;
(3)解:由(2)可知CG=BF,AF=EF,
∴CG=BF=EF﹣BE=AF﹣BE,
∵S△ABC =S△AEB +S△AEC ﹣S△BEC ,
∴S△ABC = BE•CG
= BE•(AF﹣BE)
= .
故答案为: .
【类型三:“K”型图与平面直角坐标综合】
【典例3】如图,平面直角坐标系中有点A(﹣1,0)和y轴上一动点B(0,a),其中a
>0,以B点为直角顶点在第二象限内作等腰直角△ABC,设点C的坐标为(c,d).
(1)当a=2时,则C点的坐标为 ;
(2)动点B在运动的过程中,试判断c+d的值是否发生变化?若不变,请求出其值;
若发生变化,请说明理由.【解答】解:(1)如图1中,过点C作CE⊥y轴于E,则∠CEB=∠AOB.
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴BC=BA,∠ABC=90°,
∴∠BCE+∠CBE=90°=∠BAO+∠CBE,
∴∠BCE=∠ABO,
在△BCE和△BAO中,
,
∴△CBE≌△BAO(AAS),
∵A(﹣1,0),B(0,2),
∴AO=BE=1,OB=CE=2,
∴OE=1+2=3,
∴C(﹣2,3),
故答案为:(﹣2,3);
(2)动点A在运动的过程中,c+d的值不变.
理由:过点C作CE⊥y轴于E,则∠CEA=∠AOB,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴BC=BA,∠ABC=90°,
∴∠BCE+∠CBE=90°=∠ABO+∠CBE,∴∠BCE=∠ABO,
在△BCE和△BAO中,
,
∴△CBE≌△BAO(AAS),
∵B(﹣1,0),A(0,a),
∴BO=AE=1,AO=CE=a,
∴OE=1+a,
∴C(﹣a,1+a),
又∵点C的坐标为(c,d),
∴c+d=﹣a+1+a=1,
即c+d的值不变.
【变式3】点A的坐标为(4,0),点B为y轴负半轴上的一个动点,分别以OB、AB为直
角边在第三象限和第四象限作等腰Rt△OBC和等腰Rt△ABD.
(1)如图一,若点B坐标为(0,﹣3),连接AC、OD.
①求证:AC=OD;
②求D点坐标.
(2)如图二,连接CD,与y轴交于点E,试求BE长度.
【解答】(1)①证明:∵△OBC和△ABD是等腰直角三角形,
∴OB=CB,BD=AB,∠ABD=∠OBC=90°,
∴∠ABD+ABO=∠OBC+∠A∠O,
∴∠OBD=∠CBA,∴△OBD≌△CBA(SAS),
∴AC=OD;
②如图一、
∵A(4,0),B(0,﹣3),
∴OA=4,OB=3,
过点D作DF⊥y轴于F,
∴∠BOA=∠DFB=90°,
∴∠ABO+∠OAB=90°,
∵∠ABD=90°,
∴∠ABO+∠FBD=90°,
∴∠OAB=∠FBD,
∵AB=BD,
∴△AOB≌△BFD(AAS),
∴DF=OB=3,BF=OA=4,
∴OF=OB+BF=7,
∴D(3,﹣7);
(2)如图二、过点D作DF⊥y轴于F,
则∠DFB=90°=∠CBF,
同(1)②的方法得,△AOB≌△BFD(AAS),
∴DF=OB,BF=OA=4,
∵OB=BC,
∴BC=DF,
∵∠DEF=∠CEB,
∴△DEF≌△CEB(AAS),
∴BE=EF,
∴BF=BE+EF=2BE=4,
∴BE=2.【类型四:特殊“K”型图】
【典例4】(1)猜想:如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过
点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.试猜想DE、BD、CE有怎样的
数量关系,请直接写出;
(2)探究:如果三个角不是直角,那结论是否会成立呢?如图2,将(1)中的条件改
为:在△ABC中,AB=AC,D,A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=
∠BAC= (其中 为任意锐角或钝角)如果成立,请你给出证明;若不成立,请说明
理由; α α
(3)解决问题:如图3,F是角平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,
D、E分别是直线m上A点左右两侧的动点,D、E、A互不重合,在运动过程中线段
DE的长度始终为n,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状,
并说明理由.
【解答】解:(1)DE=BD+CE,
理由如下:∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,∵BD⊥m,CE⊥m,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
∴∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∴DE=AD+AE=BD+CE;
(2)结论DE=BD+CE成立,
理由如下:∵∠BAD+∠CAE=180°﹣∠BAC,∠BAD+∠ABD=180°﹣∠ADB,∠ADB
=∠BAC,
∴∠ABD=∠CAE,
在△BAD和△ACE中,
,
∴△BAD≌△ACE(AAS),
∴BD=AE,AD=CE,
∴DE=DA+AE=BD+CE;
(3)△DFE为等边三角形,
理由如下:由(2)得,△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,∠ABD=∠CAE,
∴∠ABD+∠FBA=∠CAE+FAC,即∠FBD=∠FAE,
在△FBD和△FAE中,
,
∴△FBD≌△FAE(SAS),
∴FD=FE,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,∴△DFE为等边三角形.
【变式4】已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,且DE=9cm,
∠BDA=∠AEC=∠BAC
(1)如图①,若AB⊥AC,则BD与AE的数量关系为 ,CE与AD的数量关系
为 ;
(2)如图②,判断并说明线段BD,CE与 DE的数量关系;
(3)如图③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,点A在线段DE上以2cm/s
的速度由点D向点E运动,同时,点C在线段EF上以xcm/s的速度由点E向点F运动,
它们运动的时间为t(s).是否存在x,使得△ABD与△EAC全等?若存在,求出相应
的t的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵∠BDA=∠AEC=∠BAC,
∴∠BAD+∠CAE=∠BAD+∠ABD,
∴∠CAE=∠ABD,
∵∠BDA=∠AEC,BA=CA,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴BD=AE,CE=AD,
故答案为:BD=AE,CE=AD;
(2)DE=BD+CE,
由(1)同理可得△ABD≌△CAE(AAS),
∴BD=AE,CE=AD,
∴DE=BD+CE;
(3)存在,当△DAB≌△ECA时,
∴AD=CE=2cm,BD=AE=7cm,
∴t=1,此时x=2;
当△DAB≌△EAC时,
∴AD=AE=4.5cm,DB=EC=7cm,
∴t= ,x=7÷ = ,综上:t=1,x=2或t= ,x= .
1.如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E.
(1)求证:△ACD≌△CBE;
(2)试探究线段AD,DE,BE之间有什么样的数量关系,请说明理由.
【解答】(1)证明:∵AD⊥CE,BE⊥CE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠ACE+∠CAD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠BCE=∠CAD,
在△ACD和△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
(2)解:AD=BE+DE,理由如下:
∵△ACD≌△CBE,
∴CD=BE,AD=CE,
∵CE=CD+DE,
∴AD=BE+DE.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=
∠BAC= ,若DE=10,BD=3,求CE的长.
α【解答】解:∵∠AEC=∠BAC= ,
∴∠ECA+∠CAE=180°﹣ , α
∠BAD+∠CAE=180°﹣ ,α
∴∠ECA=∠BAD, α
在△BAD与△ACE中,
,
∴△BAD≌△ACE(AAS),
∴CE=AD,AE=BD=3,
∵DE=AD+AE=10,
∴AD=DE﹣AE=DE﹣BD=10﹣3=7.
∴CE=7.
3.如图,把一块直角三角尺ABC的直角顶点C放置在水平直线MN上,在△ABC中,∠C
=90°,AC=BC,试回答下列问题:
(1)若把三角尺ABC绕着点C按顺时针方向旋转,当AB∥MN时,∠2= 4 5 度;
(2)在三角尺 ABC 绕着点 C 按顺时针方向旋转过程中,分别作 AM⊥MN 于 M,
BN⊥MN与N,若AM=6,BN=2,求MN.
(3)三角尺ABC绕着点C按顺时针方向继续旋转到图3的位置,其他条件不变,则
AM、BN与MN之间有什么关系?请说明理由.【解答】解:(1)在△ABC中,AB=AC,∠ACB=90°,
∴∠B=∠A=45°,
∵AB∥MB,
∴∠2=∠B=45°,
故答案为45;
(2)∵AM⊥MN于M,BN⊥MN于N,
∴∠AMC=90°,∠BNC=90°.
∴∠1+∠CAM=90°,
又∵∠1+∠2=90°,
∴∠2=∠CAM,
同理:∠1=∠CBN,
在△AMC和△CNB中,
,
∴△AMC≌△CNB(ASA),
∴AM=CN,MC=BN,
∴MN=MC+CN=AM+BN=2+6=8;
(3)MN=BN﹣AM,理由:
同(2)的方法得,△AMC≌△CNB(ASA),
∴AM=CN,MC=BN,
∴MN=MC﹣CN=BN﹣AM.
4.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN
于E.
(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,
求证:①△ADC≌△CEB;
②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,(1)中的结论还成立吗?若成立,请给
出证明;若不成立,说明理由.【解答】(1)证明:①∵∠ACD+∠BCE=90°∠DAC+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BCE.
又AC=BC,∠ADC=∠BEC=90°,
∴△ADC≌△CEB.
②∵△ADC≌△CEB,
∴CD=BE,AD=CE.
∴DE=CE+CD=AD+BE.
(2)△ADC≌△CEB成立,DE=AD+BE.不成立,此时应有DE=AD﹣BE.
证明:∵∠ACD+∠BCE=90°∠DAC+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BCE.
又AC=BC,∠ADC=∠BEC=90°,
∴△ADC≌△CEB.
∴CD=BE,AD=CE.
∴DE=AD﹣BE.
5.已知△ABC在平面直角坐标系中,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°.
(1)如图①,已知点A(0,﹣4),B(1,0),求点C的坐标;
(2)如图②,已知点A(0,0),B(3,1),求点C的坐标.
【解答】解:(1)过点C作x轴的垂线,交x轴于点D,∵A(0,﹣4),B(1,0),
∴OA=4,OB=1,
∵∠ABC=90°,∠AOB=90°,
∴∠CBD+∠OBA=90°,∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠CBD=∠BAO,
∵AB=BC,∠AOB=∠BDC=90°,
∴△BCD≌△ABO(AAS),
∴CD=BO=1,BD=AO=4,
∴OD=3,
∴点C坐标为(﹣3,1);
(2)过B作x轴的垂线,交x轴于点D,过点C作DB的垂线交DB的延长线于点E,
∵A(0,0),B(3,1),
∴OD=3,BD=1,
∵∠ABC=90°,∠ADB=90°,
∴∠CBE+∠OBD=90°,∠BAD+∠OBD=90°,
∴∠BAD=∠CBE,
∵AB=BC,∠ADB=∠BEC=90°,∴△ABD≌△BCE(AAS),
∴CE=BD=1,BE=AD=3,
∴DE=4,
∴点C的横坐标为3﹣1=2,
∴点C坐标为(2,4).
6.如图1,在平面直角坐标系中,点A(0,m),B(m,0),C(0,﹣m),其中m>
0,点P为线段OA上任意一点,连接BP,CE⊥BP于E,AD⊥BP于D.
(1)求证:AD=BE;
(2)当m=3时,若点N(﹣3,0),请你在图1中连接CD,EN交于点Q.求证:
EN⊥CD;
(3)若将“点P为线段OA上任意一点,”改为“点P为线段OA延长线上任意一点”,
其他条件不变,连接CD,EN⊥CD,垂足为F,交y轴于点H,交x轴于点N,请在图2
中补全图形,求点N的坐标(用含m的代数式表示).
【解答】(1)证明:如图1中,∵A(0,m),B(m,0),C(0,﹣m),
∴OA=OB=OC=m,
∴∠ABC=90°,
∵OB⊥AC,OA=OC,
∴BA=BC,
∵CE⊥BP于E,AD⊥BP于D,
∴∠ADB=∠CEB=90°,
∵∠CBE+∠ABD=90°,∠CBE+∠BCE=90°,
∴∠ABD=∠BCE,在△ADB和△BEC中,
,
∴△ADB≌△BEC(AAS),
∴AD=BE.
(2)证明:如图1中,设CD交ON于点J,EN交CD于点K.
∵N(﹣3,0),m=3,
∴OA=OB=OC=ON=3,
∴AC=BN,
∵∠ADP=∠BOP=90°,∠APD=∠BPO,
∴∠DAC=∠EBN,
在△ACD和△BNE中,
,
∴△ACD≌△BNE(SAS),
∴∠ACD=∠BNE,
∵∠ACD+∠CJO=90°,∠CJO=∠NJK,
∴∠CNE+∠NJK=90°,
∴∠NKJ=90°,
∴CD⊥EN.
(3)解:如图2中,∵CE⊥BP于E,AD⊥BP于D,
∴∠ADB=∠CEB=90°,
∵∠CBE+∠ABD=90°,∠CBE+∠BCE=90°,
∴∠ABD=∠BCE,
在△ADB和△BEC中,
,
∴△ADB≌△BEC(AAS),∴AD=BE.∠BAD=∠CBE,
∵∠CAB=∠CBO=45°,
∴∠CAD=∠EBN,
∵EN⊥CD,
∴∠CFH=∠NOH,
∵∠NHO=∠CHF,
∴∠ACD=∠HNO,
在△CAD和△NBE中,
,
∴△CAD≌△NBE(AAS),
∴AC=BN=2m,
∴ON=BN﹣OB=m,
∴N(﹣m,0).7.如图1,在平面直角坐标系内,A(﹣6,0),B(0,9),C(0,4),连接AB、
AC,点D为x轴正半轴上一点,且S△ACD = S△ABC .
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,延长DC交AB于点E,AE=AC,求点E的坐标;
(3)如图3,在(2)的条件下,点P在第三象限,连接AP、BP、CP,若∠CAP=
90°,∠BAC=2∠PCO,BP交x轴于点K,求点K的坐标.
【解答】解:(1)∵A(﹣6,0),B(0,9),C(0,4),
∴AO=6,OB=9,OC=4,
∴BC=OB﹣OC=9﹣4=5,
∴S△ACB = ×5×6=15,
∵S△ACD = ×4•AD=2AD,S△ACD = S△ABC .
∴2AD= ×15,
∴AD=10,
∴OD=AD﹣OA=10﹣6=4,
∴D(4,0);
(2)过点E作FH∥AD,交y轴于点H,过点A作FA⊥AD,交FH于点F,∵x轴⊥y轴,
∴∠AOB=90°,
∵FH∥AD,
∴∠FHO=90°,
∵FA⊥AD,
∴∠FAO=90°,
∵FH∥AD,
∴∠AFH+∠FAD=180°,
∴∠AFH=90°,
∴∠AFH=∠FHO=∠FAO=∠AOB=90°,
∴四边形AFHO是矩形,
∵AE=AC,
∴∠AEC=∠ACE,
∵OC=OD,
∴∠COD=90°,
∴∠CDO=∠DCO=45°,
∵ FH∥ AD , ∠ CEH = ∠ CDO = 45° , 且 ∠ AEF+∠ AEC+∠ CEH = 180° ,
∠ACO+∠ACE+∠DCO=180°,
∴∠AEF=∠ACO,
在△AEF和△ACO中,
,
∴△AEF≌△ACO(AAS),
∴AF=AO,EF=CO=4,∴矩形AFHO为正方形,
∴AO=FH=6,
∴EH=FH﹣EF=6﹣4=2,
∴E(﹣2,6);
(3)∵∠BAC=2∠PCO,
设∠PCO= ,
∴∠BAC=2α ,
∵AE=AC,α
∴∠AEC=∠ACE= (180°﹣∠BAC)=90°﹣ ,
∵∠DCO=45°, α
∴∠ACP=180°﹣∠DCO﹣∠PCO﹣∠ECA=180°﹣45°﹣ ﹣(90°﹣ )=45°,
∵∠CAP=90°, α α
∴∠APC=180°﹣∠CAP﹣∠ACP=180°﹣90°﹣45°=45°,
∴∠ACP=∠CAP,
∴AC=AP,
过点A作HR⊥x轴.过点C作CH⊥HR,过点P作RT⊥HR,
∴∠H=∠CAP=∠R=90°,
∵∠HAC+∠HCA=180°﹣∠H=180°﹣90°=90°,∠HAC+∠RAP=180°﹣∠CAP=180°
﹣90°=90°,
∴∠HCA=∠RAP,
在△CHA和△ARP中,,
∴△CHA≌△ARP(AAS),
∴HC=AR,HA=RP,
∵OA=6,OC=4,TB=OB+OT=9+6=15,
∴HC=AR=6,
∴HA=RP=4,
∴PT=RT﹣RP=6﹣4=2,
设KO=a,S△BPT =S梯形KOTP +S△BKO ,
∴ (KO+PT)•OT+ KO•OB,
∴ ×(a+2)×6+ a×9,
解得a= ,
∴K(﹣ ,0).
8.从反思中总结基本活动经验是一个重要的学习方法.例如,我们在全等学习中所总结的
“一线三等角、K型全等”这一基本图形,可以使得我们在观察新问题的时候很迅速地
联想,从而借助已有经验,迅速解决问题.
(1)如图1,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是正方形,且D(0,2),点E是线
段OB延长线上一点,M是线段OB上一动点(不包括点O、B),作MN⊥DM,垂足
为 M,且 MN=DM.设 OM=a,请你利用基本活动经验直接写出点 N 的坐标
( 2+ a , a ) (用含a的代数式表示);
(2)基本经验有利有弊,当基本经验有利于新问题解决的时候,这是基本经验的正迁
移;当基本经验所形成的思维定势局限了新问题的思考,让新问题解决不出来的时候,
这是基本经验的负迁移.例如,如果(1)的条件去掉“且 MN=DM”,加上“交
∠CBE的平分线与点N”,如图2,求证:MD=MN.如何突破这种定势,获得问题的
解决,请你写出你的证明过程.
(3)如图3,请你继续探索:连接DN交BC于点F,连接FM,下列两个结论:①FM
的长度不变;②MN平分∠FMB,请你指出正确的结论,并给出证明.【解答】(1)解:如图1中,作NE⊥OB于E,
∵∠DMN=90°,
∴∠DMO+∠NME=90°,∠NME+∠MNE=90°,
∴∠DMO=∠MNE,
在△DMO和△MNE中,
,
∴△DMO≌△MNE,
∴ME=DO=2,NE=OM=a,
∴OE=OM+ME=2+a,
∴点N坐标(2+a,a),
故答案为N(2+a,a).
(2)证明:如图2中,在OD上取OH=OM,连接HM,∵OD=OB,OH=OM,∴HD=MB,∠OHM=∠OMH,
∴∠DHM=180°﹣45°=135°,
∵NB平分∠CBE,∴∠NBE=45°,
∴∠NBM=180°﹣45°=135°,∴∠DHM=∠NBM,
∵∠DMN=90°,∴∠DMO+∠NMB=90°,
∵∠HDM+∠DMO=90°,
∴∠HDM=∠NMB,
在△DHM和△MBN中,
,
∴△DHM≌△MBN(ASA),
∴DM=MN.
(3)结论:MN平分∠FMB成立.
证明:如图3中,在BO延长线上取OA=CF,
在△AOD和△FCD中,
∴△DOA≌△DCF,
∴AD=DF,∠ADO=∠CDF,
∵∠MDN=45°,
∴∠CDF+∠ODM=45°,
∴∠ADO+∠ODM=45°,
∴∠ADM=∠FDM,
在△DMA和△DMF中,,
∴△DMA≌△DMF,
∴∠DFM=∠DAM=∠DFC,
过M作MP⊥DN于P,则∠FMP=∠CDF,
由(2)可知∠NMF+∠FMP=∠PMN=45°,
∵∠NMB=∠MDO,∠MDO+∠CDF=45°,
∴∠NMB=∠NMF,即MN平分∠FMB.
(在旋转过程中,FM=AM,显然AM的长度是变化的,故FM的长度是变化的或取两
个特殊位置,比较AM的值即可发现结论).