■三角形中的分類討論問題
近年來,各地中考試題中涉及“分類討論”的問題十分常見,因為這類試題不僅考查數學基本知識與方法,而且考查了思維的深刻性. 在解決此類問題時,同學們常因考慮不周導致失分,因而成為三角形問題的一個難點.
■ (2010山東濟南)如圖1,在矩形ABCD中,AB=4,BC=4■,點E是折線段A-D-C上的一個動點(點E與點A不重合),點P是點A關于BE的對稱點,在點E的運動過程中,使△PCB為等腰三角形的點E的位置共有( )
A. 2個?搖?搖?搖B. 3個?搖?搖?搖C. 4個?搖?搖?搖D. 5個
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■?搖要使△PCB為等腰三角形,則定邊長CB有兩種可能:一是CB為底,可根據A與P關于BE對稱,確定有兩點P. 二是CB為腰,此時有兩種情況,一種是B為頂點、C為底邊的端點,此時無滿足條件的點P;另一種情況是,C為頂點、B為底邊的端點,此時有兩點P. 綜上可知,共有4個,答案為C.
■三角形中的動態(tài)問題
三角形中的動態(tài)問題按圖形分,有點、線、三角形運動變化三類;按運動類型分,有平移、翻折、旋轉三類. 解題時,需在運動變化的過程中研究相伴隨的數量關系(如等量關系、變量關系)、圖形位置關系(如圖形的特殊狀態(tài)、圖形間的特殊關系)等. 策略為“以靜制動”,即把動態(tài)問題變?yōu)殪o態(tài)問題,抓住變化中的“不變量”,以不變應萬變.
■ (2011廣東)如圖2,△ABC與△EFD為等腰直角三角形,AC與DE重合,AB=EF=9,∠BAC=∠DEF=90°,固定△ABC,將△EFD繞點A順時針旋轉,當DF邊與AB邊重合時,旋轉中止. 不考慮旋轉開始和結束時重合的情況,設DE,DF(或它們的延長線)分別交BC(或它的延長線)于點G,H,如圖3.
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(1)始終與△AGC相似的三角形有______及______.
(2)設CG=x,BH=y(tǒng),求y關于x的函數關系式(只要求根據圖3的情況說明理由).
(3)當x為何值時,△AGH是等腰三角形?
■?搖(1)由∠GCA=∠H+∠CAF=45°,∠GAF=∠GAC+∠CAF=45°知∠GAC=∠H,又∠AGC=∠HGA,所以△AGC∽△HGA. 由∠AGC=∠B+∠BAG=45°+∠BAG,∠BAH=∠BAG+∠EAF=∠BAG+45°知∠AGC=∠BAH. 又∠GAC =∠H,所以△AGC∽△HAB. 故答案為△HGA及△HAB.
(2)由(1)可知△AGC∽△HAB,所以■=■,即■=■,所以y=■.
(3)由(1)知△AGC∽△HGA,所以要使△HGA是等腰三角形,只需要△AGC為等腰三角形即可. 要使△AGC為等腰三角形,有以下三種情況:
①當∠GAC=∠ACG=45°時,△AGC為直角三角形. 所以x=AC·sin∠ACG=AC·sin45°=■.
②當∠AGC=∠ACG=45°時,點G與點B重合,所以x=BC=■=9■.
③當∠AGC=∠GAC時,x=CG=AC=9.
綜上可知,當x=9或x=■或x=9■時,△HGA是等腰三角形.