
题目:广州市2019年中考数学压轴题——正方形与旋转之美
图示有一个边长为a的正方形ABCD。点E在边AB上移动,但不与端点A和B重合。给定条件∠DAM=45°,让我们探索并验证下面的几个结论。
解析:
对于这种类型的题目,第①问通常很关键,它为后续问题提供了基础。观察这个图形,我们发现它包含了一个典型的角含半角模型。
①结论:AF等于根号2倍的BE。在正方形中,对角线与边长之间有一定的比例关系。由于∠DAM=45°,我们可以推断出Rt△FAC与Rt△EBC之间存在相似性。通过连结AC,我们可以证明这两个三角形是相似的。∠FCA=∠ECB。进一步分析,我们可以得出∠ECF=45°,所以选项①是正确的。
②结论:关于△AEG的周长的求解,我们可以通过将图形中的某一部分进行旋转来达到目的。将Rt△GDC逆时针旋转90°,得到Rt△D’CG’,这样我们就可以利用旋转后的图形来求解。然后延长EB至点G’,使得BG’=DG,并连结CG’。通过这样的操作,我们可以证明△GCE≌△G’CE,从而得出EG=EB+GD。进一步计算可以得出△AEG的周长并不等于2a,所以选项②是错误的。
③结论:根据②的结论,我们可以推断出选项③也是错误的。
④结论:为了表示△EAF的面积,我们可以过点E作直线AB的垂线交直线AB于点H。设EB=x,其中0<x<a。通过这一设定,我们可以找到△EAF的面积的表达式,因此选项④是正确的。
正确的选项有①和④。
