旋轉(zhuǎn)作為輔助線是非常常見的操作,三垂直也是典型的幾何模型。
本文內(nèi)容選自2020年鄂爾多斯中考數(shù)學倒數(shù)第2題,將二者綜合,題目值得學習。 【中考真題】
(2020·鄂爾多斯)(1)【操作發(fā)現(xiàn)】 如圖1,在邊長為1個單位長度的小正方形組成的網(wǎng)格中,△ABC的三個頂點均在格點上. ①請按要求畫圖:將△ABC繞點A順時針方向旋轉(zhuǎn)90°,點B的對應(yīng)點為點B′,點C的對應(yīng)點為點C′.連接BB′;②在①中所畫圖形中,∠AB′B=___°. (2)【問題解決】 如圖2,在Rt△ABC中,BC=1,∠C=90°,延長CA到D,使CD=1,將斜邊AB繞點A順時針旋轉(zhuǎn)90°到AE,連接DE,求∠ADE的度數(shù). (3)【拓展延伸】 如圖3,在四邊形ABCD中,AE⊥BC,垂足為E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=1,CD=3,AD=kAB(k為常數(shù)),求BD的長(用含k的式子表示). 
【分析】 題(1)①先確定AC旋轉(zhuǎn)后的位置,再確定點B旋轉(zhuǎn)后的位置即可,目測或者用三角板一對就出來了。 題(1)②易證△ABB′是等腰直角三角形,得到結(jié)論為45°。 題(2)先猜測∠ADE的大小,然后再證明。因為旋轉(zhuǎn)90°,且∠C=90°,可以考慮構(gòu)造三垂直。過點E作EH⊥CD交CD的延長線于H.證明△ABC≌△EAH(AAS)即可解決問題.

題(3)根據(jù)AE⊥BC,BE=EC得AE為垂直平分線,那么AB=AC,遇到“等長共點”的兩線段,可以考慮利用旋轉(zhuǎn)進行構(gòu)造輔助線求解。 
將△ABD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到△ACG,連接DG.則BD=CG,只要證明∠GDC=90°,可得CG,由此即可解決問題. 【答案】解:(1)①如圖1中,△AB′C′即為所求.

②由作圖可知,△ABB′是等腰直角三角形, ∴∠AB′B=45°, 故答案為45.
(2)如圖2中,過點E作EH⊥CD交CD的延長線于H. 
∵∠C=∠BAE=∠H=90°, ∴∠B+∠CAB=90°,∠CAB+∠EAH=90°, ∴∠B=∠EAH, ∵AB=AE, ∴△ABC≌△EAH(AAS), ∴BC=AH,EH=AC, ∵BC=CD, ∴CD=AH, ∴DH=AC=EH, ∴∠EDH=45°, ∴∠ADE=135°.
(3)如圖3中,連接AC, ∵AE⊥BC,BE=EC, ∴AB=AC, 將△ABD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到△ACG,連接DG.則BD=CG, 
∵∠BAD=∠CAG, ∴∠BAC=∠DAG, ∵AB=AC,AD=AG, ∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD, ∴△ABC∽△ADG, ∵AD=kAB, ∴DG=kBC=2k, ∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC, ∴∠ADG+∠ADC=90°, ∴∠GDC=90°, ∴CG. ∴BD=CG.

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