旋转性质应用的七个题型分析

发表时间:2020/12/2   来源:《教育学文摘》2020年8月23期   作者:何志
[导读] 旋转是常见的几何变换,学生在解题时往往抓不住突破口
        何志
        四川省科学城第一中学  四川省绵阳市  621900
        [摘要]旋转是常见的几何变换,学生在解题时往往抓不住突破口,究其原因是对旋转所蕴含的信息把握不够。作者通过七个题型,展示旋转的题型特点,为学生解题找到思路。
        [关键词]旋转 性质 题型 转化
        学生在解决平面几何问题时,作辅助线常常无从下手,若应用旋转变换的思维更容易找到作辅助线的突破口。特别是当题目涉及到等腰三角形、等边三角形、正方形等问题时,通常将图形进行旋转变换作图,将分散的元素集中或将有关条件联系起来构造图形解决有关线段、角、面积等问题,这样能更快更容易解决问题。所以旋转变换在解析几何中扮演着一个很重要的角色,甚至起着不可替代的作用。今天我们以下面这几种题型为例,归纳一下旋转的几种常考题型及其做法分类,希望能给学生的学习助力。
        题型一;用性质求角度
        1.如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转100°,得到△AB1C1,若点B1在线段BC的延长线上,则∠BB1C1的大小为(        )
                    
 
A.70°    B.80°    C.84°    D.86°
        题型二:用性质求长度
        2.如图,△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=45°,△AEF是由△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到的,连接BE、CF相交于点D.
(1)求证:BE=CF;
(2)当四边形ABDF为菱形时,求CD的长.


        
        
        
        
      
做题方法小结:此类题算作数形结合,用坐标推长度,用长度推坐标。
题型五:用旋转性质求线段和的最小值
        5,如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.求AM+BM+CM的值最小,并说明理由;
        
        做题方法小结:线段和最小值,落脚点还是两点之间线段最短。所以应当通过旋转将三条线段首尾相连,此题即求出ED的值,就是最小值了。
        题型六:用旋转性质求分散的边之间的数量关系
        6,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.
        若直线EF与AB,AD的延长线分别交于点M,N,求证:EF2=ME2+NF2
        
        做题方法小结:EF2=ME2+NF2.这个数量关系一看便是直角三角形三边的关系。可以通过旋转,将这三条边,或者与这三条边相等的边,放在一个直角三角形中去,从而得证。这也是旋转性质的应用。
        题型七:用旋转性质求特殊角度(150°,135°)
7.如图,在等边三角形ABC内有一点P,PA=10,PB=8,PC=6,求∠BPC的度数

        做题方法小结:从数据来看,6、8、10是一组常见的勾股数。应当想到将这三个边放到一个直角三角形中去,而目前三条边是发散的,可以用旋转的方法,将三边改变位置,进行等量代换,从而达到目的。
        旋转变换思想在几何中有着广泛的应用,这种数学思想体现了思维的多向性。在学习旋转变换时,不仅要熟悉其定义,还要熟悉其性质:旋转前后的图形全等。从以上例子可以看出,运用旋转变换,有时可以很方便地解决某些几何问题,特别是涉及到等腰三角形、正三角形和正方形等一类问题的求解。应用旋转变换从而使图形中的边角关系更加清楚,图形简明,所以旋转变换容易被学生接受,体会到添辅助线是有规律可循,能够大大地简化题的难度。
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