试题

题目:
图1,是边长分别为a和b(a>b)的两个等边三角形纸片ABC和C′DE叠放在一起(C与C′重合)的图形.
操作与思考:
操作:若将图1中的△C′DE绕点C按顺时针方向任意旋转一个角度α,连接AD、BE,如图2或如图3;
思考:在图2和图3中,线段BE与AD之间有怎样的大小关系,并说明理由.
猜想与发现:根据上面的操作和思考过程,请你猜想:当α为
180
180
度时,线段AD的长度最大,当α为某个角度时,线段AD的长度最小,最小是
a-b
a-b

青果学院
答案
180

a-b

解:在图2中,BE=AD.理由如下:
在图1中,∵△ABC和△C′DE都是等边三角形,
∴CB=CA,CE=CD,∠BCA=60°,∠ECD=60°,
∵△C′DE绕点C按顺时针方向任意旋转一个角度α,
∴∠BCE=∠ACD=α,
在△BCE和△ACD中
BC=AC
∠BCE=∠ACD
CE=CD

∴△BCE≌△ACD(SAS),
∴BE=AD;
在图3中,BE=AD.理由如下:
∵△C′DE绕点C按顺时针方向任意旋转一个角度α,
∴∠BCE=∠ACD=α,
与前面一样可证得△BCE≌△ACD(SAS),则BE=AD;
当点D旋转到CA的反向延长线上时,此时线段AD的长度最大,所以α=180°;
当点D旋转后重新回到AC边上时,此时线段AD的长度最小,最小值为AC-CD=a-b.
故答案为180°;a-b.
考点梳理
旋转的性质;全等三角形的判定与性质.
在图2中,根据△ABC和△C′DE都是等边三角形得CB=CA,CE=CD,∠BCA=60°,∠ECD=60°,再根据旋转的性质得∠BCE=∠ACD=α,则可根据“SAS”判断△BCE≌△ACD,所以有BE=AD;在图3中用同样的方法可得到BE=AD;
根据前面的旋转得到当点D旋转到CA的反向延长线上时,此时线段AD的长度最大,则此时旋转的角度为180°;当点D旋转后重新回到AC边上时,此时线段AD的长度最小,最小值为AC-CD.
本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.也考查了等边三角形的性质和三角形全等的判定与性质.
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