例、如图,△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5,CD⊥AB于点D,点E为线段BD上的一个动点,EF∥CA,且EF=3,连接BF,CE,设BF,CE的中点分别为P,Q.
(1)求PQ的长;
(3)当点E从点D运动至点B时,求线段PQ扫过的面积.
(1)这一问其实需要先考虑随着E点的运动,PQ的长度是否会变化?我们可以先取两个特殊点,①点E于点D重合时,可以取BD的中点K,因为EF∥AC,在点E的运动过程中始终满足,∴EF⊥BC始终成立,当E,D两点重合时,我们分别观察△BDF和△BCD,发现PK和KQ分别是这两个三角形的中位线,∴PK=(DF/2),KQ=(BC/2),并且PK⊥KQ,∴在RT△PKQ中,(PQ^2)=(KQ^2)+(PK^2),计算的PQ=2.5,不难发现PQ=(1/2)AB
②点E于点B重合时,同上可以计算出PQ=(1/2)AB,那么E点在其他位置如何来确定PQ的长度是一个定值呢?
由已知条件,EF∥AC,我们可以联想到平行四边形,所以我们可以过点F做AB的平行线,再过点B做AC的平行线,交于点G,连接EG,CG,通过动图发现,随着点E的运动,点G是一个固定不动的点,再观察发现PQ是△ECG的中位线,所以PQ=(1/2)CG=(1/2)AB.(AB=CG这边不罗嗦证明了)
第二问求E点从D运动到B时,线段PQ扫过的面积,通过上面一问我们知道线段PQ的长度是一个定值,所以只需求出线段PQ运动的长度就行,怎么解决呢?我们知道线段是由无数个点组成的,那么线段的运动可以通过线段上的某个点的运动来描述,好理解吧,那么我们可以通过观察点P或者点Q的运动路径来确定线段PQ的运动路径,显然由刚才的分析Q是CE的中点,所以点Q的运动路径是点E运动路径的一半,那么问题就解决了,下面就是计算了
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