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1、几何变换中的半角旋转问题例题:已知:AABC是等腰直角三角形,ZACB=90Q,M,N为斜边AB上两点,如果ZMCN=45°.求证:AM2+BN2=MN2变式h由此问题可以产生如下问题.△ABC是等腰直角三角形,ZACB=90°,M,N为斜边AB上两点,满足AM2+BN2=MN2.求ZMCN的度数.是上面例2的逆问题,建议利用图形的旋转.变式2:正方形ABCD中,边长为4,点E在射线BC上,HCE=2,射线AM交射线BD于N点,且ZEAN=45°,则BN的长为_3__^5。方法1:图1:正方形的边长为4,BD=4,AE=2,由AAODmABOE,
2、相似比为2:1,贝ljBO=,设ON=x,DN=-x,由旋转得:OB2+DN2=ON2,...x=图2图3方法同上方法2:用旋转相似来解BC变式3:如图1,在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形AABC和AAFG摆放在一起,A为公共顶点,ZBAC=ZAGF=90°,它们的斜边长为2,若AABC固定不动,△AFG绕点A旋转,AF,AG与边BC的交点分别为D、E(点D不与点B重合,点E不与点C重合),设BE=m,CD=n.(1)求ni与n的函数关系式,直接写出自变量n的取值范围;(2)以AABC的斜边BC所在直线为x轴,BC边上的高所在直线为y轴,
3、建立平面直角坐标系(如图2)。在边BC上找一点D,使BD=CE,求出D点的坐标,并通过计算验证BD2+CE2=DE2;(3)在旋转过程中,(2)中的等量关系BD2+CE2=DE2是否始终成立,若成立,请证明,若不成立,请说明理由。VA学生卷例题:己知:AABC是等腰直角三角形,ZACB=90°,M,N为斜边AB上两点,如果ZMCN=45°.求证:AM2+BN2=MN2变式h己知:AABC是等腰直角三角形,ZACB=90°,M,N为斜边AB上两点,满足AM2+BN2=MN2.求ZMCN的度数.变式2:已知:正方形ABCD中,边长为4,点E在射线BC
4、上,且CE=2,射线AM交射线8卩于~点,且ZEAN=45°,则BN的长为变式3:如图1,在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形AABC和AAFG摆放在一起,A为公共顶点,ZBAC=ZAGF=90°,它们的斜边长为2,若AABC固定不动,△AFG绕点A旋转,AF,AG与边BC的交点分别为D、E(点D不与点B重合,点E不与点C重合),设BE=m,CD=n.(1)求m与n的函数关系式,直接写出自变量n的取值范围;(2)以AABC的斜边BC所在直线为x轴,BC边上的高所在直线为y轴,建立平面直角坐标系(如图2)。在边BC上找一点D,使BD=CE,求出
5、D点的坐标,并通过计算验证BD2+CE2=DE2;(3)在旋转过程中,(2)中的等量关系BD2+CE2=DE2是否始终成立,若成立,请证明,若不成立,请说明理由。yA1.如图①正方形ABCD中,以A为顶点做ZPAQ=45°,AP,AQ分别交直线BC,CD于E,F。(1)求证:ACEF的面积=正方形ABCD的面积(或者问AC,CE,a/CF三者的数量关系)G/(2)把ZPAQ绕点A旋转到如图②所示的位置时,设此时AQ的反昀延长线交直线CD于F,(1)中的结论是否还成立,如果成立,请证明你的结论,如果不成立,试说明理由。(3)在(2)的条件下,若设A
6、Q交直线BC于G,若BG=3,BF=2,求EF的长。(提示在2页)n己知正方形ABCD,一等腰直角三角板的一个锐角顶角与A点重合,将此三角板绕A点旋转时,两边分别交直线BC,CD于M,N(1)当M,N分别在边BC,CD上时,如图1,求证:BM+DN=MN(2)当M,N分别在边BC,CD所在的直线上(如图2,3)时,线段BM,MN之间又有怎样的数量关系,请直接写出结论。(3)在图屮,作直线BD交直线AM,AN于P,Q两点,若MN=10,CM=8,求AP的长.AD