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[原题呈现]
如图1,四边 形ABCD是一个正方形花园,E,F是它的两个门,且DE = CF. 要修建两条路BE和AF,这两条路等长吗?它们有什么位置关系?为什么?(人教版教材第68页第8题)
结论:BE = AF,BE⊥AF. (证明过程略)
[习题变式]
变式1:点E,F在正方形两边的延长线上,结论仍然成立.
例1 如图2,点E,F分别在AD,DC的延长线上,DE = CF,则BE = AF,BE⊥AF. (证明过程略)
变式2:点E,F在正方形两边上运动,探求线段的最小值.
例2 如圖3,在正方形ABCD中,点E是AD上一点,点F是DC上一点,且DE = CF,连接BE,AF,交于点G,连接DG,设正方形的边长为2,求DG的最小值.
解析:由习题结论可知∠AGE = 90°,则△ABG是斜边不变的直角三角形.
取AB的中点H,连接GH,DH,根据“两点之间线段最短”可知GH + DG ≥ DH,
所以当点D,G,H共线时,DG最小,此时GH = 1,DH = [5],所以DG的最小值为[5] - 1.
变式3:改变点E,F在正方形两边上的运动方向,探索新结论.
例3 如图4,在正方形ABCD中,E是AD上由D向A运动的一点,F是BC延长线上的一点,且DE = CF. (1)连接EF交CD于G,E在运动过程中,DG的长度是如何变化的?若不变化,求出其长度. (2)过G作GM[?]BF,交AF于H,GM与BF有何关系?证明猜想. (3)设DE = x,GM = y,AB = 4,写出y与x的关系式,无须证明.
解析:(1)易证△DEG ≌ △CFG,可得DG = CG [=12]CD,DG的长度不变.
(2)可证GM是△BEF的中位线,则GM[?]BF,且2GM = BF.
(3)y = [12]x + 2.
【同类演练】 如图1,若 BC = 4,DE = CF = 1,则 GF 的长为 .
答案:2.6
如图1,四边 形ABCD是一个正方形花园,E,F是它的两个门,且DE = CF. 要修建两条路BE和AF,这两条路等长吗?它们有什么位置关系?为什么?(人教版教材第68页第8题)
结论:BE = AF,BE⊥AF. (证明过程略)
[习题变式]
变式1:点E,F在正方形两边的延长线上,结论仍然成立.
例1 如图2,点E,F分别在AD,DC的延长线上,DE = CF,则BE = AF,BE⊥AF. (证明过程略)
变式2:点E,F在正方形两边上运动,探求线段的最小值.
例2 如圖3,在正方形ABCD中,点E是AD上一点,点F是DC上一点,且DE = CF,连接BE,AF,交于点G,连接DG,设正方形的边长为2,求DG的最小值.
解析:由习题结论可知∠AGE = 90°,则△ABG是斜边不变的直角三角形.
取AB的中点H,连接GH,DH,根据“两点之间线段最短”可知GH + DG ≥ DH,
所以当点D,G,H共线时,DG最小,此时GH = 1,DH = [5],所以DG的最小值为[5] - 1.
变式3:改变点E,F在正方形两边上的运动方向,探索新结论.
例3 如图4,在正方形ABCD中,E是AD上由D向A运动的一点,F是BC延长线上的一点,且DE = CF. (1)连接EF交CD于G,E在运动过程中,DG的长度是如何变化的?若不变化,求出其长度. (2)过G作GM[?]BF,交AF于H,GM与BF有何关系?证明猜想. (3)设DE = x,GM = y,AB = 4,写出y与x的关系式,无须证明.
解析:(1)易证△DEG ≌ △CFG,可得DG = CG [=12]CD,DG的长度不变.
(2)可证GM是△BEF的中位线,则GM[?]BF,且2GM = BF.
(3)y = [12]x + 2.
【同类演练】 如图1,若 BC = 4,DE = CF = 1,则 GF 的长为 .
答案:2.6