庄亿农
平移、旋转是进行图形变换的两种基本方法,它们具有不改变图形的形状、大小,仅改变图形的位置的性质.在数学解题中,利用这些变换,可以使一些看似支离破碎的条件巧妙地联系在一起,使问题化烦为简.现举例说明.
一、平移线段
例1如图1,在梯形ABCD中,∠B+∠C=90°,E为AD的中点,F为BC的中点.试说明EF=(BC-AD).
分析: 可以利用平移,把线段AB移至EM、线段DC移至EN.再利用平行四边形和平行线及直角三角形性质,即可解决问题.
解:过E点作EM∥AB、EN∥CD分别交BC于M、N点,则∠EMN=∠B,∠ENM=∠C,且四边形ABME和四边形CDEN是平行四边形,所以AE=BM,ED=CN.而E为AD中点,所以AE=BM=ED=CN.因为F是BC的中点,所以FB=FC,所以FB-BM=FC-CN,即FM=FN,即F是MN的中点.又因为∠B+∠C=90°,所以∠EMN+∠ENM=90°,则△EMN是直角三角形.所以EF=MN=(BC-AD).
点评:若条件中没有相互平行且相等这种关系,可以利用平移构造平行,使有关条件相对集中,便于解决问题.
二、旋转图形
例2如图2,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=∠CDA=90°,BE⊥AD于E,四边形ABCD的面积为8,求线段DE的长.
分析:因为图中四边形是不规则四边形,所以直接求解不容易,但是题中有AB=BC,∠ABC=90°,故可考虑将△ABE绕点B按逆时针方向旋转90°到达△CBE1的位置,得四边形BEDE1为正方形,如图3,即可解决问题.
解:将△ABE绕点B按逆时针方向旋转90°到达△CBE1,则易知四边形BEDE1为正方形,如图3,显然有正方形BEDE1的面积=四边形ABCD的面积=8,即DE2=8,所以DE=2.
点评:若题目条件中有相等且共点的对应边,可考虑利用旋转把图形中分散的条件相对集中起来,使图形内各条件的联系变得更加明显,方便我们思考问题.
注:“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”。