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一题一课半角模型满分技法【活动目的】运用所学的知识探究半角模型的特点及相关结论.活动一:正方形含半角【分析图形】如图①,在正方形ABCD中,点E、F分别为BC、CD上的点,且∠EAF=45°,连接EF.图①
满分技法【提出问题】请证明以下结论是否成立:EF=BE+DF.【解决问题】【方法一】补短法证明:如图,延长CD至点G,使得DG=BE,图①G∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABE=∠ADG=90°,在△ABE和△ADG中,
满分技法∴△ABE≌△ADG(SAS),∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,∴∠EAF=∠FAG,在△AFE和△AFG中,图①G
∴△AFE≌△AFG(SAS),∴EF=GF=DG+DF=BE+DF.图①G
满分技法补短法的辅助线作法:找出相等的两条线段所在的两个直角三角形,延长其中一个直角三角形较短的直角边,使其等于另一个直角三角形较短的直角边的长度、连接公共端点即延长后的端点.
【方法二】旋转法证明:如图,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,使AD与AB重合,由旋转的性质可知,△ADF≌△ABG,G图①∴DF=BG,AF=AG,∠GAB=∠FAD,∵∠EAF=45°,∠BAD=90°,∴∠BAE+∠FAD=45°,∴∠BAE+∠GAB=45°,即∠EAG=45°,∴∠EAG=∠EAF,∴在△AFE和△AGE中,
∴△AFE≌△AGE(SAS),∴EF=EG,∵EG=BG+BE,∴EF=BE+DF.G图①
满分技法旋转法的辅助线作法:以公共端点为旋转中心,相等的两条线段的夹角为旋转角,旋转某一直角三角形,使相等的两直角边重合.
活动二:等腰直角三角形含半角【类比探究】如图②,在Rt△BAC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在BC边上,且∠DAE=45°.图②
【提出问题】请证明以下结论是否成立:①DE2=BD2+CE2;②△ABE∽△DAE∽△ACD.【解决问题】【方法一】旋转法证明:如解图③,将△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACF,使AB与AC重合,根据旋转的性质可得,△BAD≌△CAF,∴∠BAD=∠CAF,AD=AF,CF=BD,∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,解图③
∴∠BAD+∠EAC=45°,∴∠EAF=∠EAD=45°,在△AEF和△AED中,∴△AEF≌△AED(SAS),∴EF=ED,∵∠ABC=∠ACB=∠ACF=45°,解图③
∴∠ECF=90°,在Rt△ECF中,根据勾股定理可得,EF2=EC2+CF2,∴DE2=BD2+EC2,∴结论①成立;∵∠B=∠ACB=∠DAE=45°,∴∠AEB=∠ACB+∠CAE=45°+∠CAE,∵∠BAE=∠DAE+∠BAD=45°+∠BAD,∠CAD=∠DAE+∠CAE=45°+∠CAE,解图③
∴∠AEB=∠ADC,又∵AB=AC,∴∠B=∠ACD,∴△ABE≌△ACD.∵∠ADC=∠B+∠BAD=45°+∠BAD,∴∠ADC=∠BAE,则△DAE∽△ABE,∴△ABE∽△ACD∽△DAE,∴结论②成立;∴结论①②均成立.解图③
【方法二】翻折法证明:如解图④,∵∠BAD+∠CAE=90°-∠DAE=45°,AB=AC,∴将△ABD和△AEC分别沿AD、AE翻折后,AB、AC翻折后重合在AG上,∴BD=DG,CE=GE,∵∠B=∠C=45°,∴∠AGD=∠AGE=45°,∴∠DGE=90°,∴DG2+GE2=DE2,解图④
∴DE2=BD2+CE2.∴结论①成立;∵∠B=∠C=∠DAE=45°,∴∠AEB=∠C+∠CAE=45°+∠CAE,∵∠BAE=∠DAE+∠BAD=45°+∠BAD,∠CAD=∠DAE+∠CAE=45°+∠CAE,∴∠AEB=∠BAE=∠CAD=∠ADC,∠ADC=∠B+∠BAD=45°+∠BAD,解图④
∴△ABE∽△ACD∽△DAE,∴结论②成立;∴结论①②均成立.解图④
满分技法翻折法的思路:将等腰直角三角形的两腰分别沿45°角的两边折叠,使两直角边重合,两底角构直角.
活动三:含120°角的菱形中含半角【分析图形】如图③,已知四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°,点E、F分别是BC、CD上的点,∠EAF=60°,连接AE、AF.图③解:结论:△AEF是等边三角形.证明:如图,连接AC,四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∵∠BAD=120°,∴△ABC和△ADC都是等边三角形,
∵∠EAF=60°,∠BAD=120°,∴∠EAC+∠CAF=60°,∵∠BAE+∠EAC=60°,∴∠CAF=∠BAE,在△BAE和△CAF中,∴△BAE≌△CAF(ASA),∴AE=AF,∴△AEF是等边三角形.图③
【提出问题】请根据
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