Question

【題目】綜合與實(shí)踐

問題情境

在綜合實(shí)踐課上，老師讓同學(xué)們“以三角形的旋轉(zhuǎn)”為主題進(jìn)行數(shù)學(xué)活動(dòng)，如圖（1），在三角形紙片ABC中，AB=AC，∠B=∠C=α．

操作發(fā)現(xiàn)

（1）創(chuàng)新小組將圖（1）中的△ABC以點(diǎn)B為旋轉(zhuǎn)中心，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度α，得到△DBE，再將△ABC以點(diǎn)A為旋轉(zhuǎn)中心，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度α，得到△AFG，連接DF，得到圖（2），則四邊形AFDE的形狀是　 　．

（2）實(shí)踐小組將圖（1）中的△ABC以點(diǎn)B為旋轉(zhuǎn)中心，逆時(shí)針逆轉(zhuǎn)90°，得到△DBE，再將△ABC以點(diǎn)A為旋轉(zhuǎn)中心，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，得到△AFG，連接DF、DG、AE，得到圖（3），發(fā)現(xiàn)四邊形AFDB為正方形，請(qǐng)你證明這個(gè)結(jié)論．

拓展探索

（3）請(qǐng)你在實(shí)踐小組操作的基礎(chǔ)上，再寫出圖（3）中的一個(gè)特殊四邊形，并證明你的結(jié)論．

Answer 1

【答案】（1）平行四邊形；（2）證明見解析（3）四邊形AEDG是平行四邊形．

【解析】試題分析：（1）由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)角度可求得DE∥AF，且DE＝AF，可證明四邊形AFDE為平行四邊形；

（2）由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)角度可求得DE∥AF，且DE＝AF，可證明四邊形AFDE為平行四邊形，再由旋轉(zhuǎn)角是90°，即可得出結(jié)論；

（3）由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)角度判斷出△ABE≌△DFG即可得出結(jié)論．

試題解析：

（1）證明：∵△DBE是由△ABC繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到的，△AFG是由△ABC繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到的．

∴DE＝AC＝AF，∠BAF＝α，∠DBE＝∠ABC＝α，∠DEB＝∠C＝α，

∴∠DEB＝∠BAF，

∴DE∥AF，

∵DE＝AF，

∴四邊形AFDE是平行四邊形，

故答案為：平行四邊形；

（2）證明：∵△DBE是由△ABC繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到的，△AFG是由△ABC繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到的，

∴∠DBA＝∠FAB＝90°，DB＝AB＝AF，

∴∠DBA＋∠FAB＝180°，

∴DB∥AF，

∵DB＝AF，

∴四邊形DBAF是平行四邊形，

∵∠DBA＝90°

∴平行四邊形DBAF是正方形．

（3）四邊形AEDG是平行四邊形．

證明：∵四邊形ABDF是正方形，

∴∠DFA＝∠DBA＝90°，AB＝DF，

又∵∠DBE＝∠AFG＝α，

∴∠EBA＝∠GFD．

在△ABE和△DFG中，，

∴△ABE≌△DFG，

∴AE＝DG，

又∵DE＝AG＝AB，

∴四邊形DEAG是平行四邊形．