綜合與實(shí)踐
問題情境:在綜合與實(shí)踐課上,老師讓同學(xué)們以“兩個(gè)大小不等的等腰直角三角板的直角頂點(diǎn)重合,并讓一個(gè)三角板固定,另一個(gè)繞直角頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)”為主題開展數(shù)學(xué)活動,如圖1,三角板ABC和三角板CDE都是等腰直角三角形,∠C=90°,點(diǎn)D,E分別在邊BC,AC上,連接AD,點(diǎn)M,P,N分別為DE,AD,AB的中點(diǎn).試判斷線段PM與PN的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.
探究展示:勤奮小組發(fā)現(xiàn),PM=PN,PM⊥PN.并展示了如下的證明方法:
∵點(diǎn)P,N分別是AD,AB的中點(diǎn),∴PN∥BD,PN=12BD.
∵點(diǎn)P,M分別是AD,DE的中點(diǎn),∴PM∥AE,PM=12AE.(依據(jù)1)
∵CA=CB,CD=CE,∴BD=AE,∴PM=PN.
∵PN∥BD,∴∠DPN=∠ADC.
∵PM∥AE,∴∠DPM=∠DAC.
∵∠BCA=90°,∴∠ADC+∠CAD=90°.(依據(jù)2)
∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠CAD+∠ADC=90°.∴PM⊥PN.
反思交流:
(1)①上述證明過程中的“依據(jù)1”,“依據(jù)2”分別是指什么?
②試判斷圖1中,MN與AB的位置關(guān)系,請直接回答,不必證明;
(2)創(chuàng)新小組受到勤奮小組的啟發(fā),繼續(xù)進(jìn)行探究,把△CDE繞點(diǎn)C逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到如圖2的位置,發(fā)現(xiàn)△PMN是等腰直角三角形,請你給出證明;
(3)縝密小組的同學(xué)繼續(xù)探究,把△CDE繞點(diǎn)C在平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),當(dāng)CD=4,CB=10時(shí),求△PMN面積的最大值.
PN
=
1
2
BD
PM
=
1
2
AE
【考點(diǎn)】幾何變換綜合題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/8/1 8:0:9組卷:647引用:3難度:0.1
相似題
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1.如圖,在等邊△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,點(diǎn)E在AC的延長線上,且DE=DA.
(1)求證:∠BAD=∠EDC;
(2)點(diǎn)E關(guān)于直線BC的對稱點(diǎn)為M,聯(lián)結(jié)DM,AM.
①根據(jù)題意將圖補(bǔ)全;
②在點(diǎn)D運(yùn)動的過程中,DA和AM有什么數(shù)量關(guān)系并證明.發(fā)布:2024/12/23 14:0:1組卷:259引用:2難度:0.2 -
2.如圖(1),在矩形ABCD中,AB=6,BC=2
,點(diǎn)O是AB的中點(diǎn),點(diǎn)P在AB的延長線上,且BP=3.一動點(diǎn)E從O點(diǎn)出發(fā),以每秒1個(gè)單位長度的速度沿OA勻速運(yùn)動,到達(dá)A點(diǎn)后,立即以原速度沿AO返回;另一動點(diǎn)F從P點(diǎn)出發(fā),以每秒1個(gè)單位長度的速度沿射線PA勻速運(yùn)動,點(diǎn)E、F同時(shí)出發(fā),當(dāng)兩點(diǎn)相遇時(shí)停止運(yùn)動,在點(diǎn)E、F的運(yùn)動過程中,如圖(2)以EF為邊作等邊△EFG,使△EFG和矩形ABCD在射線PA的同側(cè).設(shè)運(yùn)動的時(shí)間為t秒(t>0).3
(1)如圖(3),當(dāng)?shù)冗叀鱁FG的邊FG恰好經(jīng)過點(diǎn)C時(shí),求運(yùn)動時(shí)間t的值;
(2)如圖(4),當(dāng)?shù)冗叀鱁FG的頂點(diǎn)G恰好落在CD邊上時(shí),求運(yùn)動時(shí)間t的值;
(3)在整個(gè)運(yùn)動過程中,設(shè)等邊△EFG和矩形ABCD重疊部分的面積為S,請求出S與t之間的函數(shù)關(guān)系式,并寫出相應(yīng)的自變量,的取值范圍.發(fā)布:2025/1/13 8:0:2組卷:357引用:2難度:0.5 -
3.如圖,在菱形ABCD中,AB=10cm,對角線BD=12cm,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以1cm/s的速度沿AB勻速運(yùn)動;動點(diǎn)Q同時(shí)從點(diǎn)D出發(fā),以2cm/s的速度沿BD的延長線方向勻速運(yùn)動.當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)P,Q同時(shí)停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動時(shí)間為t(s)(0<t≤10),過點(diǎn)P作PE∥BD,交AD于點(diǎn)E,以DQ、DE為邊作?DQFE,連接PD,PQ.
(1)當(dāng)t為何值時(shí),點(diǎn)P在以BQ為直徑的圓上?
(2)設(shè)四邊形BPFQ的面積為S(cm2),求S與t的函數(shù)關(guān)系式.
(3)在運(yùn)動過程中,是否存在某一時(shí)刻t,使四邊形BPFQ的面積與菱形ABCD面積之比為25:32?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
(4)是否存在某一時(shí)刻t,使點(diǎn)P在∠BQF的平分線上?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.發(fā)布:2025/1/28 8:0:2組卷:25引用:0難度:0.2