很多同学在网上或者参考书中听过“瓜豆原理模型”一词。大部分人只知道种瓜得瓜种豆得豆,却不知道“瓜豆原理”是什么。
课本没有教的一些概念、模型,权当了解,可记可不记。
因为中考的每一道题目都可以归纳为一个模型。如果全部都记住,那不知道要到何年何月了。况且记住了,下次不考也是白费。
所以学校老师都说要“以不变应万变”,掌握好基础知识,学会问题的分析方法。这样才能面对新问题的时候不慌不乱。
本文内容选自以下地区:
2019·贵阳、2019·湖州
【题1】
(2019·贵阳)如图,在矩形ABCD中,AB=4,∠DCA=30°,点F是对角线AC上的一个动点,连接DF,以DF为斜边作∠DFE=30°的直角三角形DEF,使点E和点A位于DF两侧,点F从点A到点C的运动过程中,点E的运动路径长是 .
【分析】
仔细审题,题目中告诉我们△DFE的形状是不变的,始终为含30°角的直角三角形。当然,∠FDE是不变的。
而变化的则是点F的位置。
当点F由A运动到C的时候,点E也随之运动。
点F的运动路线是一条线段,易猜测点E的运动路线也是一条线段。
当然,我们还是可以通过确定起点和终点,来分析:
①起点:A与F重合,点E的位置与大小很容易确定。
②中间位置:取一个特殊的点,不妨使得点E在DC上,
③终点:F与C重合的时候,点E的位置也是确定的。
通过以上分析,我们就知道点E的运动路线八成是线段了。起点和终点知道了,长度自然就知道了。
如果E的点轨迹是线段,从图中观察易得点E运动路线与DC始终保持垂直。
利用起始位置与中间状态,可以发现,这其实是一种旋缩的过程,始终保持形状不变,大小一直在变化,可以得出多个相似三角形,如图,△DEE′∽△DFA。
∠DE′E=∠DAC=60°,所以点E的运动路线一直是在E'E这条直线上。
【答案】(4√3)/3.
【解析】解:E的运动路径是线段EE'的长;
∵AB=4,∠DCA=30°,
∴BC=(4√3)/3,
当F与A点重合时,
在Rt△ADE'中,AD=(4√3)/3,∠DAE'=30°,∠ADE'=60°,
∴DE'=(2√3)/3,∠CDE'=30°,
当F与C重合时,∠EDC=60°,
∴∠EDE'=90°,∠DEE'=30°,
在Rt△DEE'中,EE'=(4√3)/3.
【总结】
这就是大家常说的瓜豆原理,种瓜得瓜种豆得豆。
当两个点与一个定点所连形成的三角形形状不变的时候,其中一个动点运动的路线会影响另一个动点的路线,它们的轨迹是一样的。
正如上题中,如果点F在线段上运动,那么点E也在线段上面。
如果点F在一个圆上面运动,那么点E也一定在一个圆上面运动。
【题2】
(2019·湖州)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是矩形,点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,连结AC,OA=3,tan∠OAC=√3/3,D是BC的中点.
(1)求OC的长和点D的坐标;
(2)如图2,M是线段OC上的点,OM=2/3OC,点P是线段OM上的一个动点,经过P,D,B三点的抛物线交x轴的正半轴于点E,连结DE交AB于点F.
①将△DBF沿DE所在的直线翻折,若点B恰好落在AC上,求此时BF的长和点E的坐标;
②以线段DF为边,在DF所在直线的右上方作等边△DFG,当动点P从点O运动到点M时,点G也随之运动,请直接写出点G运动路径的长.
【分析】
这里重点分析第(2)②题。
本题中,我们可以确定D与B是定点,而点P是OM中的动点。
当点P运动时,点E与F也随之变化。
可以发现点F其实是因为点E的变化而变化的,因为F为DE与AB的交点。
所以点E的运动轨迹确定之后,点F的运动轨迹也容易确定,那么点G的运动路径也容易确定下来了。
首先我们可以令点P与O重合,得到E的起点;再令点P与M重合,得到E的终点。然后再构造等边三角形即可。
通过观察,其实我们只需要确定点F的起点与终点就可以了。
与上面的【题1】是完全类似的。∠DGG′=∠DFF′。
【答案】
解:(1)∵OA=3,tan∠OAC=OC/OA=√3/3,
∴OC=√3,
∵四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=3,
∵D是BC的中点,
∴CD=1/2BC=3/2,
∴D(3/2,√3);
(2)①∵tan∠OAC=√3/3,
∴∠OAC=30°,
∴∠ACB=∠OAC=30°,
设将△DBF沿DE所在的直线翻折后,点B恰好落在AC上的B'处,
则DB'=DB=DC,∠BDF=∠B'DF,
∴∠DB'C=∠ACB=30°
∴∠BDB'=60°,
∴∠BDF=∠B'DF=30°,
∵∠B=90°,
∴BF=BD·tan30°=√3/2,
∵AB=√3,
∴AF=BF=√3/2,
∵∠BFD=∠AEF,
∴∠B=∠FAE=90°,
∴△BFD≌△AFE(ASA),
∴AE=BD=3/2,
∴OE=OA+AE=9/2,
∴点E的坐标(9/2,0);
②动点P在点O时,
∵抛物线过点P(0,0)、D(3/2,√3)、B(3,√3)
求得此时抛物线解析式为y=-2/9 √3x²+√3x,
∴E(9/2,0),
∴直线DE:y=-√3/3x+(3√3)/2,
∴F1(3,1/2 √3);
当动点P从点O运动到点M时,
∵抛物线过点P(0,(2√3)/3)、D(3/2,√3)、B(3,√3)
求得此时抛物线解析式为y=-2/27 √3x²+√3/3x+(2√3)/3,
∴E(6,0),
∴直线DE:y=-(2√3)/9x+(4√3)/3,
∴F2(3,(2√3)/3);
∴点F运动路径的长为F1F2=(2√3)/3-√3/2=√3/6,
如图,当动点P从点O运动到点M时,点F运动到点F',点G也随之运动到G'.
连接GG'.当点P向点M运动时,抛物线开口变大,F点向上线性移动,所以G也是线性移动.
即GG'=FF'.
∵△DFG、△DF'G'为等边三角形,
∴∠GDF=∠G'DF'=60°,DG=DF,DG'=DF',
∴∠GDF﹣∠GDF'=∠G'DF'﹣∠GDF',
即∠G'DG=∠F'DF
在△DFF'与△FGG'中,
DF'=DG',∠F'DF=∠G'DG,DF=DG,
∴△DFF'≌△FGG'(SAS),
∴GG'=FF'=√3/6
即G运动路径的长为√3/6.
联系客服