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“平移”就是将一个图形上的每一个点按同一个方向作等距离的变换,得到新图形。解平面几何题时,常表现为作平行线,将分散的条件、结论集中到一个或几个图形中,“化零为整”、“化难为易”,起到事半功倍的作用。现举例说明“平移法”在解几何题中的几点应用。
1 在三角形中的应用
例1 如图:在△ABC中,AB=5,AC=3,AD为BC边上的中线,求AD的取值范围。
分析:求线段AD的取值范围,常借助于三角形的三边关系定理,但条件AB=5,AC=3与结论AD不是同一个三角形的三边,因此,必须设法把它们转化到同一个三角形中,即将AC平移到BE的位置。
解:经过点B作BE∥AC,交AD的延长线于E点,则△ACD≌△EBD
∴ BE=AC=3,AD=DE
在△ABE中,AB-BE﹤AE, AB+BE﹥AE
∴2﹤AE﹤8 ,即2﹤2AD﹤8
∴1﹤AD﹤4
2 在四边形中的运用
例2 如图:一边长为12cm的正方形纸片ABCD,AD上有一点P,且AP=5cm,折这张纸片,使点B落在点P上,求折痕EF的长。
分析:结论EF与条件正方形ABCD没有直接联系,因此我们将EF平移至GC的位置,这样二者就联系起来了。
解:过点C作CG∥EF,交AB于G点,由AB∥CD,得平行四边形EFCG,∴EF=CG,CG⊥BP ∴∠BCG=∠ABP又∵∠A=∠GBC=90°,AB=BC∴△ABP≌△BCG ∴BP=CG=EF=AB2+AP2=13cm
3 在圆中的应用
例3 如图(1):AB、AE分别是两个圆的直径,弦CD∥AB,且与小圆相切,若CD长为24,求阴影部分的面积。
(1)
(2)
分析:本题看似无从下手,若把两圆移成同心圆,就很容易求解。
解:如图(2)设圆心为O,大圆半径为R,小圆半径r,CD切小圆于F,易得: OF⊥CD ,CF=12。
∴S阴影=πR22-πr22=π2(R2-r2)
=π2(OC2-OF2)
=π2CF2=72π
4 在实际问题中的应用
例4 某人想利用树影测树高,如图(1),他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测树高时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子上了墙,他测得留在地面部分的影长2.7m,留在墙壁部分的影高1.2m,求树高。
(1)
(2)
分析:如图(2),因为树的影子分成了两部分,这两部分求法不同,所以不能直接求出树的高度。若过点C作CE∥AD,即把AD平移到CE,就可以将求AB长的问题转化为分别求AE、BE的长,问题迎刃而解。
解:作CE∥AD交AB于E,由已知得:AE=CD=12m,BC=2.7m,另一方面我们有EB:BC=1:0.9,所以EB=3m,因而AB=AE+BE=4.2m 。
答:树高为4.2m。
总之,灵活掌握和运用平移变换,不论何种题型,都将会收到很好的效果。
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
1 在三角形中的应用
例1 如图:在△ABC中,AB=5,AC=3,AD为BC边上的中线,求AD的取值范围。
分析:求线段AD的取值范围,常借助于三角形的三边关系定理,但条件AB=5,AC=3与结论AD不是同一个三角形的三边,因此,必须设法把它们转化到同一个三角形中,即将AC平移到BE的位置。
解:经过点B作BE∥AC,交AD的延长线于E点,则△ACD≌△EBD
∴ BE=AC=3,AD=DE
在△ABE中,AB-BE﹤AE, AB+BE﹥AE
∴2﹤AE﹤8 ,即2﹤2AD﹤8
∴1﹤AD﹤4
2 在四边形中的运用
例2 如图:一边长为12cm的正方形纸片ABCD,AD上有一点P,且AP=5cm,折这张纸片,使点B落在点P上,求折痕EF的长。
分析:结论EF与条件正方形ABCD没有直接联系,因此我们将EF平移至GC的位置,这样二者就联系起来了。
解:过点C作CG∥EF,交AB于G点,由AB∥CD,得平行四边形EFCG,∴EF=CG,CG⊥BP ∴∠BCG=∠ABP又∵∠A=∠GBC=90°,AB=BC∴△ABP≌△BCG ∴BP=CG=EF=AB2+AP2=13cm
3 在圆中的应用
例3 如图(1):AB、AE分别是两个圆的直径,弦CD∥AB,且与小圆相切,若CD长为24,求阴影部分的面积。
(1)
(2)
分析:本题看似无从下手,若把两圆移成同心圆,就很容易求解。
解:如图(2)设圆心为O,大圆半径为R,小圆半径r,CD切小圆于F,易得: OF⊥CD ,CF=12。
∴S阴影=πR22-πr22=π2(R2-r2)
=π2(OC2-OF2)
=π2CF2=72π
4 在实际问题中的应用
例4 某人想利用树影测树高,如图(1),他在某一时刻测得长为1m的竹竿影长0.9m,但当他马上测树高时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子上了墙,他测得留在地面部分的影长2.7m,留在墙壁部分的影高1.2m,求树高。
(1)
(2)
分析:如图(2),因为树的影子分成了两部分,这两部分求法不同,所以不能直接求出树的高度。若过点C作CE∥AD,即把AD平移到CE,就可以将求AB长的问题转化为分别求AE、BE的长,问题迎刃而解。
解:作CE∥AD交AB于E,由已知得:AE=CD=12m,BC=2.7m,另一方面我们有EB:BC=1:0.9,所以EB=3m,因而AB=AE+BE=4.2m 。
答:树高为4.2m。
总之,灵活掌握和运用平移变换,不论何种题型,都将会收到很好的效果。
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