趙瑩銀
一條線段繞端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90°,會得到一個等腰直角三角形,而繞端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60°,會得到一個等邊三角形。這樣得到的等腰直角三角形和等邊三角形,由于題目中沒有直接交代,一些同學(xué)在解題的時候往往容易忽略,找不到解題思路。
例1 如圖1,在等邊△ABC中,AC=9,點(diǎn)O在AC上,且AO=3,點(diǎn)P是AB上的一動點(diǎn),連接OP,將線段OP繞點(diǎn)O逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到線段OD,要使點(diǎn)D恰好落在BC上,求AP的長。
圖1
【解析】乍一看,這道題有兩個條件:
(1)一個等邊三角形——△ABC;(2)兩條相等的線段——OD=OP。
但單憑這兩個條件卻不容易解決問題。事實(shí)上,由于OD=OP,∠DOP=60°,我們可以得知△DOP也是等邊三角形,因此本題實(shí)際上是我們熟悉的一個特別簡單的圖形(如圖2)。
圖2
在圖2中,△COD≌△APO≌△BDP,這樣,問題就很容易解決了。
【點(diǎn)評】當(dāng)一條線段繞著一個端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60°時,會得到一個等邊三角形。了解這一點(diǎn),問題就會迎刃而解。
例2 如圖3,邊長為6的等邊三角形ABC中,E是對稱軸AD上的一個動點(diǎn),連接EC,將線段EC繞點(diǎn)C逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到FC,連接DF。則在點(diǎn)E運(yùn)動過程中,DF的最小值是_______。
圖3
【解析】由例1可知,將線段EC繞點(diǎn)C逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到FC后,△CEF是等邊三角形,因此考慮連接EF,這就得到一個雙等邊三角形的模型。等邊△CEF與等邊△ABC具有公共頂點(diǎn),由八年級全等的知識很容易證得△ACE與△BCF全等。
由于∠CAE的度數(shù)固定,是30°,根據(jù)全等三角形的對應(yīng)角相等,可求得∠CBF=30°,所以點(diǎn)F始終在一條過點(diǎn)B,且與BC夾角為30°的直線上運(yùn)動。這道題就轉(zhuǎn)化為點(diǎn)D到直線的最短距離問題,一般用垂線段最短和30°所對的直角邊是斜邊可解決問題。
【點(diǎn)評】本題中“△CEF是等邊三角形”是一個隱含的條件,發(fā)現(xiàn)這個隱含條件對于尋找本題的解題思路特別重要。
例3 如圖4,等腰Rt△ABC中,∠C=90°,D為AC上一點(diǎn),連接BD,將線段BD繞點(diǎn)D順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段DE,DE與AB相交于點(diǎn)F,過點(diǎn)D作DG⊥AB,垂足為點(diǎn)G。若EF=5,CD=22,求△BDG的面積。
圖4
【解析】本題中已知一個等腰直角三角形(△ABC),還隱含著另一個等腰直角三角形,那就是線段BD繞點(diǎn)D順時針旋轉(zhuǎn)90°,得到線段DE后,得到的△BDE,如圖5。
圖5
由兩個等腰直角三角形,很容易證明△BCD與△BAE相似,即可求出AE=4。在Rt△AEF中,由于EF=5,根據(jù)勾股定理,可求得AF=3。然后利用△AEF∽△GDF,△AEF∽△DBF,設(shè) GF=3k,可得 DF=5k,DG=4k,BD=k,由于DE=5k+5,所以k=5k+5,從而求出k的值,也就求出了DG和BG的長。利用三角形的面積公式可求出△BDG的面積。
【點(diǎn)評】解決本題要發(fā)現(xiàn)隱含的等腰直角△BDE,得到一個雙等腰直角三角形的相似模型,求出∠BAE=90°,然后證得△AEF∽△GDF,△AEF∽△DBF。因此,發(fā)現(xiàn)隱含的等腰直角三角形是解決本題的關(guān)鍵。