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1、专题十三:爪型问题的转化与构图探究专题导例如图1,将ABC绕点C顺时针旋转90°得到EDC 若点A,D,E在同一条直线上,ACB=20°,则ADC的度数是( ).A. 55° B. 60° C. 65° D. 70°方法点睛题目中遇到公共端点的三爪图时,旋转是它的克
2、星,通过旋转把分散的条件(线段或角)整合在一个三角形内解决.旋转时明确旋转中心和旋转角.因此,当我们再遇到类似问题时,首先考虑旋转来解决.问题:破解策略:共顶点引发的三条(多)条线段.1、辅助圆的方法2、旋转的方法当三条线段不等时或题目隐含等边时,遇多少度旋转多少度,构造手拉手模型(全等或相似)来解决问题.导例答案:C典例剖析类型一:辅助圆类例1以ABC的边AB为底作等腰三角形OAB,且O=2C,AC与OB交于点D,若OB=a,OD=34a,则AD·DC= . 【分析】由O=2C,且都对应了边AB,考虑到同弧所对圆周角为圆心角的一半,因此构造一个以O以圆心,OB为半径的一个圆,从而来
3、解决问题.类型二:旋转全等类三爪图(由边导角,由角导边进行构造)例2 .在等边三角形ABC中,P是三角形内部一动点.(1) 若BEC=150°,求AP,BP,CP三边的数量关系;(2) 若等边三角形的边长为2,且AP2=BP2+CP2,则P的运动路径是什么?并求其长度.【分析】(1)将BP绕点A顺时针旋转60°到BP,可得BPP为等边三角形,ABPCBP.从而可得AP,BP,CP三边的数量关系(2)结合(1)中所得的结论,由AP2=BP2+CP2,可得CPP=90°,BPC=150°点P在圆周角为150°的圆弧上运动,且圆弧所在圆的半径2,圆心
4、角为60°,从而弧BC的长为23.专题突破1.如图,AOB120°,点P为AOB的平分线上的一个定点,且MPN与AOB互补,若MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA、OB相交于M、N两点,则以下结论:PMPN;OM+ONOP;四边形PMON的面积保持不变;MN的长度保持不变;PMN的周长保持不变;其中说法正确的是()ABCD 2如图,RtABC中,ABBC,AB8,BC6,P是ABC内部的一个动点,满足PABPBC,则线段CP长的最小值为()AB2CD3如图,在等边ABC中,AC7,点P在ABC内部,且APC90°,BPC120°,直接写出APC的
5、面积为 4.如图,在矩形ABCD中,AB4,BC6,E是平面内的一个动点,且满足AEB90°,连接CE,则线段CE长的最大值为 5.如图,矩形ABCD中,AB=3BC,点P为矩形ABCD内一点,已知PAPC=21,求APB的度数?6如图,ABC是O的内接三角形,AC=BC,D为O中弧AB上一点,延长DA至点E,使CE=CD(1)求证:AE=BD;(2)若ACBC,求证:AD+BD=2CD7.如图,ABC、ADE为等腰直角三角形,ACBAED90°连接BD,取BD中点F,连接CF,EF,CE求证:CEF为等腰直角三角形8.(2019年十堰市)如图1,ABC中,CACB,ACB
6、,D为ABC内一点,将CAD绕点C按逆时针方向旋转角得到CBE,点A,D的对应点分别为点B,E,且A,D,E三点在同一直线上(1)填空:CDE(用含的代数式表示);(2)如图2,若60°,请补全图形,再过点C作CFAE于点F,然后探究线段CF,AE,BE之间的数量关系,并证明你的结论;(3)若90°,AC52,且点G满足AGB90°,BG6,直接写出点C到AG的距离9(1)【操作发现】如图1,将ABC绕点A顺时针旋转50°,得到ADE,连接BD,则ABD 度(2)【解决问题】如图2,在边长为的等边三角形ABC内有一点P,APC90°,BPC12
7、0°,求APC的面积如图3,在ABC中,ACB90°,ACBC,P是ABC内的一点,若PB1,PA3,BPC135°,则PC (3)【拓展应用】如图4是A,B,C三个村子位置的平面图,经测量AB4,BC3,ABC75°,P为ABC内的一个动点,连接PA,PB,PC求PA+PB+PC的最小值专题十一:三爪图问题探究例1如下图构造辅助圆,由同弧所对圆周角相等,CDBCDA. CDC'DDBDA.AD·DC=CD·DB=74a·14a=716a2.例2.(1)将BE绕点A顺时针旋转60°到BE,可得BEE为等边三
8、角形,ABECBE.EEB=60°,EE=BE,EC=AE,BEC=150°,CEE=90°,EEC为直角三角形,EC2= EE2+CE2.(2)由AE2=BE2+CE2,可得CEE=90°,BEC=150°,点E在以BC为弦,BC长为半径,圆周角为150°的圆弧上运动,BC=2,BCD为等边三角形,CD=2,BDC=60°,弧BC的长为23.专题突破1.解:如图作PEOA于E,PFOB于FPEOPFO90°,EPF+AOB180°,MPN+AOB180°,EPFMPN,EPMFPN,OP平分A
9、OB,PEOA于E,PFOB于F,PEPF,在RtPOE和RtPOF中,RtPOERtPOF(HL),OEOF,在PEM和PFN中,PEMPFN(ASA),EMNF,PMPN,故正确,SPEMSPNF,S四边形PMONS四边形PEOF定值,故正确,OM+ONOE+ME+OFNF2OE定值,RtOPE中,OPE30°,可得OP2OE,OM+ONOP定值故正确,M,N的位置变化,MN的长度是变化的,故错误,PMPN,MPN60°,PMN是等边三角形,MN的长度是变化的,PMN的周长是变化的,故错误故选:D2解:取AB的中点O,连接OP,ABC90°,ABP+PBC90
10、°,PABPBC,BAP+ABP90°,APB90°,OPOAOB(直角三角形斜边中线等于斜边一半),点P在以AB为直径的O的一部分弧线上,连接OC交O于点P,此时PC最小,其最小值为OCOP,在RtBCO中,OBC90°,BC6,OPOB4,OC2,PCOCOP24PC最小值为24故选:D3将APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到APC.APP是等边三角形.APCAPB360°90°120°150°,来源:Z+xx+k.ComPPAP,APPAPP60°.PPC90°,PPC30&
11、#176;.PP32PC,即AP32PC.APC90°,AP2+PC2AC2,即(32PC)2+PC272.PC27.AP21.SAPC12APPC73;故答案为734.解:AEB90°,点E在以AB为直径的圆上,如图所示,设圆心为O,AB4,AB是O的直径,OE2,在RtOBC中,OC,当点E在CO的延长线上时,CE有最大值,CE的最大值OE+OC2+2,CE的最大值2+2故答案为:2+25.将PBC逆时针旋转90°,并按13放缩,得到PBA,则PBCPBA(相似比13),由题意可设PA=22,PC=1,PA=3PC=23.显然在RtPBP中,PB=3PB=3,
12、PP=2,PPB=60°,由PP2+AP2=PA2,可得APP=90°,APB=150°来源:Z。xx。k.Com6(1)AC=BC,CAB=CBA.CBA=CDE,ACB=ECD.ACBACD=ECDACD.ACE=BCD在ACE和BCD中,CECD,ACE=BCD,AC=BC,ACEBCD.AE=BD(2)AD+BD=2CD,证明:作CFCD,交DA的延长线于F.ACBC,AC=BC,O在AB上,CAB=CBA=45°.CDA=CBA=45°.F=180°FCDCDA=45°=CDA.CF=CD.FCD=ACB=90
13、176;,FCA=BCD.在ACF和BCD中,ACBC,BCD=ACF,CF=CD,ACFBCD.BD=AF.AD+BD=AD+AF=DF.在DCF中,由勾股定理得:DF=CD2+CF2=2CD7.证明:取AD、AB的中点N、M,连接NE、NF、CM、MF,N、F是AD和BD中点,NFAB,NFAB,M是AB中点,ACB90°,CMAB,CMAB,CMNF,同理ENFM,MFAD,MFODNO,CMAB,NFAB,CMNF,OMF+MFOENO+DNO90°,OMFENO,在FNE和CMG中,FNECMG,CFEF,FCMEFN,FCM+OFC90°,EFN+OF
14、C90°,CFE90°8.(1)将CAD绕点C按逆时针方向旋转角得到CBEACDBCE,DCECDCECDE180-2故答案为180-2;(2)AEBE+233CF,理由如下:如图,将CAD绕点C按逆时针方向旋转角60°得到CBEACDBCEADBE,CDCE,DCE60°CDE是等边三角形,且CFDEDFEF33 CFAEAD+DF+EF,AEBE+233CF ;(3)如图,当点G在AB上方时,过点C作CEAG于点E,ACB90°,ACBC52,CABABC45°,AB10来源:学&科&网Z&X&X&
15、amp;KACBAGB90°,点C,点G,点B,点A四点共圆AGCABC45°,且CEAGAGCECG45°CEGEAB10,GB6,AGB90°,AGAB2-BG28AC2AE2+CE2,(52)2(8CE)2+CE2CE7(不合题意舍去)或CE1若点G在AB的下方,过点C作CFAG,同理可得CF7点C到AG的距离为1或79(1)【操作发现】解:如图1中,ABC绕点A顺时针旋转50°,得到ADE,ADAB,DAB50°,65°,故答案为:65(2)【解决问题】解:如图2中,将APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得
16、到APC,APP是等边三角形,APCAPB360°90°120°150°,PPAP,APPAPP60°,PPC90°,PPC30°,PPPC,即APPC,APC90°,AP2+PC2AC2,即(PC)2+PC2()2,PC2,AP,SAPCAPPC××2如图3,将CBP绕着点C按顺时针方向旋转90°,得到CAP,CPCP,PCPACB90°,PCP为等腰直角三角形,CP'P45°,BPC135°AP'C,APP90°,PA3,PB1,AP1,PP2,PC2故答案为:2(3)【拓展应用】解:如图4中,将APB绕B顺时针旋转60°,得到EDB,连接PD、CE将APB绕B顺时针旋转60°,得到EDB,ABPEBD,ABEB4,PBD60°,ABP+PBCEBD+PBC,EBD+PBCABC75°,CBE135°,过点E作EFCB交CB的延长线于点F,EBF45°,在RtCFE中,CFE90°,BC3,EF2,即PA+PB+PC的最小值为