人生之难,难于放下情绪;人生之贵,贵在拾起平和。唯有理智和冷静,才是解决问题的关键。一位具有27年飞行经验的美国驾驶员在接受采访时,向世人介绍了他的飞行史中最不寻常的经历。
第二次世界大战时,。一天,他们接到战斗命令,从航空母舰上起飞后来到东京湾。他按要求把飞机升到距离海面米的高度做俯冲轰炸。或许在今天来看,米根本不算什么,但在当时,这算得上很低的飞行高度。正当他以极快的速度接近目标的时候,他的飞机的左翼突然被击中,整架飞机翻了过来。
人在飞机上,最害怕的就是失去平衡感。飞机中弹后,他需要第一时间判断他的位置,以决定如何操纵自己的飞机。
但是,在那最初的一瞬间、在千钧一发的关头,他没有贸然采取任何行动,只是强迫自己冷静、理智,绝不能激动。
于是,他看见了头顶上蓝色的海面,确定了自己的位置,知道飞机翻转了。这时,他马上推动操纵杆,把他倒扣的飞机调整了过来。假如他贸然根据本能慌乱地操作,那么,他肯定会误把大海当作蓝天,一个猛子扎进去大海,因为高度只有米。
回忆完了这次经历,这位老飞行员语重心长地对记者说道:“是我的冷静救了我自己。”
万物都不停地变化着,难免会发生突发事件,老飞行员能从冷静中挽回性命,正是依靠成熟的心智、理性的智慧。
古人云:事急则缓,事缓则圆。遇到事情,即使再着急也要先让自己冷静下来,理清头绪,再做事。
理智行动、冷静做事,能够让我们化险为夷,更能助我们避过人生道路上的那些沟沟坎坎,推动我们更快地获取成功。
对于求解几何问题也如此,面对不知道如何求解的问题,冷静地分析问题已知与结论,找出合理的应对措施才是关键。
平移问题是指在同一个平面内,将一个图形(含点、线、面)整体按照某个方向移动一定的距离,平移由平移的方向和距离决定,平移前后图形的形状、大小不变,平移前后图形的对应点所连的线段相等且平行(或共线);平移前后图形的对应线段平行(或共线)且相等,对应角相等。
平移变换的技巧提炼:
(1)常见的构造平移的方式;构造平行线平移线段,构造平移三角形。
构造平行四边形或者等腰三角形一平移图形。
(2)几何图形平移时,一般先确定平移后的位置,过点构造平行线,再截取线段长度相等。
(3)常见平移图形为平行四边形。
(4)平面直角坐标系中图形的平移:确定平移方向和距离。
平移图形的对应顶点,再依次连接即可.
(5)平移在图形面积、图形切割和拼凑中应用较为广泛,
(6)平移法在应用时有三种情况:平移条件:把条件中的某条线段或角平移;平移结论:把结论中的线段或角平移;同时平移条件或结论:是把图形中条件或结论中的线段或角同时平移。
典型问题
例1.(春?介休市期中)在下列现象中,属于平移的是( )
A.荡秋千B.月亮绕地球运动
C.红旗的飘动D.黑板的左右移动
根据平移的定义,逐一判断即可.
A、荡秋千,属于旋转,故A不符合题意;
B、月亮绕地球运动,不属于平移,故B不符合题意;
C、红旗的飘动,不属于平移,故C不符合题意;
D、黑板的左右移动,属于平移,故D符合题意;
故选:D.
变式1.(春?萧山区期中)在如图所示的四个汽车标识图案中,能用平移变换来分析其形成过程的是( )
根据平移的性质可得答案.根据平移变换的性质可知,D可以通过平移得出,故选:D.
例2.(春?海淀区校级期中)如图,将三角形ABC沿着XY方向平移一定的距离就得到三角形MNL,则下列结论:①AM∥BN;②AM=BN;③BC=ML;④∠ACB=∠MNL,其中正确的有( )
根据平移的性质判断即可.
:由平移的性质可知,AM∥BN,AM=BN,BC=NL,∠ACB=∠MLN,
则结论①②正确,③④错误,故选:B.
变式1.(春?涧西区期中)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3cm,BC=4cm,把△ABC沿着直线BC的方向平移2.5cm后得到△DEF,连接AE,AD,有以下结论①AC∥DF;②AD∥BE;③CF=2.5cm;④DE⊥AC,其中正确的结论有 .(填序号)
∵△ABC沿着直线BC的方向平移2.5cm后得到△DEF,
∴由平移的性质得,AC∥DF,AD∥CF,CF=AD=2.5cm,故①②③正确;
设AC与DE交于点O,由平移知,AB∥DE,
∵∠BAC=90°,∴∠COE=90°,∴DE⊥AC,故④正确.
故答案为:①②③④.
变式2.(春?定州市月考)如图,在三角形ABC中,BC=6cm,将三角形ABC以每秒1cm的速度沿线段BC所在直线向右平移,所得图形对应为三角形DEF,设平移时间为t秒(t≤6),若在B,E,C三个点中,其中一个点到另外两个点的距离存在2倍的关系,三人的说法如下:
甲:有两种情况,t的值为2或3.
乙:有三种情况,t的值为2或3或4.
丙:有四种情况,t的值为2或3或4或5.
下列判断正确的是( )
∵三角形ABC以每秒1cm的速度沿线段BC所在直线向右平移,所得图形对应为三角形DEF,∴BE=CF=tcm,
当BE=2CE,即t=2(6﹣t),解得t=4;
当CE=2BE,即6﹣t=2t,解得t=2;
当BC=2BE,即6=2t,解得t=3;
综上所述,t的值为2或3或4.故选:B.
变式3.(春?江岸区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,A(a,﹣3),B(a+3,﹣3),且a>0,P为y轴上一动点.连接AB,将线段AB先向上平移2个单位,再向右平移1个单位得到线段CD,则下列结论:①CD=3;②∠OBA+∠OCD=∠BOC+°;③若△PCD的面积为6,则P点的坐标为(0,3)或(0,﹣5);
例3.(春?建邺区校级期中)学校一长方形草地中需修建一条等宽的小路,为了达到“曲径通幽”的效果,下列四种设计方案,其中有一个方案修建小路后剩余草坪面积与其它三个方案不等,它是( )
根据平移的性质得出修建小路后剩余草坪面积等于矩形的面积﹣小路的面积解答.
:A、B、D三种方案剩余草坪面积都是:(长方形的长﹣小路的宽)×长方形的宽,而C方案的小路的模块比其他三种方案多1个以小路的宽度为边长的正方形的面积,故选:C.
变式1.(春?连城县校级月考)如图是一段楼梯,BC=2cm,AB=4cm,若在楼梯上铺地毯至少要( )
A.2cmB.4cmC.6cmD.8cm
根据题意,结合图形,把楼梯的横竖向上向左平移,构成一个矩形,则AB+BC即为所求.如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯为AB+BC=4+2=6(m).故选:C.
变式2.(春?滑县期中)如图是某公园里一处矩形风景欣赏区ABCD,长AB=50米,宽BC=25米,为方便游人观赏.公园特意修建了如图所示的小路图中非阴影部分,小路的宽均为1米,那小明沿着小路的中间,从出口A到出口B所走的路线图中虚线长为( )
A.74米B.98米C.99米D.米
根据平移的性质,可得图中虚线的横向距离等于AB的长50米,纵向距离等于2(BC﹣2×0.5)米,50+(25﹣2×0.5)×2=50+24×2
=50+48=98(米),∴从出口A到出口B所走的路线图中虚线长为98米,
故选:B.
变式3.(?赣州一模)用10根小棒组成如图1所示的图案,请平移3根小棒变成如图2所示的图案,平移的方式有( )
A.1种B.2种C.3种D.4种
依据平移前后的两个图形的区别,平移3根木条即可变成如图(2)所示的图案.如图(2)所示:可以平移②④⑥或①⑧⑩.故选:B.
例4.(春?如东县期中)三角形ABC在经过某次平移后,顶点A(﹣1,m+2)的对应点为A(2,m﹣3),若此三角形内任意一点P(a,b)经过此次平移后对应点P1(c,d).则a+b﹣c﹣d的值为( )
A.8+mB.﹣8+mC.2D.﹣2
由A(﹣1,2+m)在经过此次平移后对应点A1(3,m﹣3),可得△ABC的平移规律为:向右平移3个单位,向下平移5个单位,由此得到结论.
:∵A(﹣1,2+m)在经过此次平移后对应点A1(2,m﹣3),
∴△ABC的平移规律为:向右平移3个单位,向下平移5个单位,
∵点P(a,b)经过平移后对应点P1(c,d),
∴a+3=c,b﹣5=d,
∴a﹣c=﹣3,b﹣d=5,
∴a+b﹣c﹣d=﹣3+5=2,故选:C.
变式1.(?滨江区二模)在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(3,4),将线段AB水平向右平移5个单位,则在此平移过程中,线段AB扫过的区域的面积为( )
A.2.5B.5C.10D.15
由于线段AB向右平移5个单位长度,则段AB在平移过程中扫过的图形的平行四边形的底为5,高为2,然后根据平行四边形的面积公式计算即可.
∵A的坐标为(1,2),点B的坐标为(3,4),线段AB向右平移5个单位长度,∴线段AB在平移过程中扫过的图形的面积=5×(4﹣2)=10.
故选C.
变式2.(春?朝阳区校级期中)在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(4,2),将点A向左平移3个单位,再向上平移6个单位得到点C,则三角形ABC的面积为( )
A.15B.11C.10D.9
直接利用平移中点的变化规律求解即可.平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减,求出点C坐标,再利用割补法求三角形ABC的面积.
例5.已知Rt△ACE中,AB=CE,BC=DE,∠ACE=90°,求∠AFB的度数.
由于题目所给条件比较分散,所以考虑通过平移,将已知线段集中化,从而使问题得以解决.
题目的解法很多,下面提供几种平移的方法供大家参考,之后大家可以尝试其他做法.
思路①:将ED平移至AG(或将BE平移至GD)辅助线做法叙述:作AG/∥DE,且AG=DE,连接GB.
∴△ABG≌△CBE,∴BG=BE,∠1=∠3,
∵∠2+∠3=90°,∴∠1+∠2=90°,
∴∠GBE=90°,∴∠BGE=45°,
∵AD∥GE,∴∠4=∠BGE=45°,∴∠AFB=45°.
思路②:将ED平移至BG(或将BE平移至GD)辅助线做法叙述:作BG/∥DE,且BG=DE,连接GD,GA.
易证阴影部分图形全等,从而△AGD为等腰直角三角形,
∴∠AFB=∠ADG=45°(同位角).
思路③:将AB平移至GE。
易证阴影部分图形全等,从而△AGD为等腰直角三角形,
∴∠AFB=∠GAD=45°(内错角).
思路④:将AD平移至BG。
易证阴影部分图形全等,△BEG为等腰直角三角形,
∴∠AFB=∠EBG=45°(内错角).
当题目中的已知条件并不明显,或者所求所证似乎不够常规时,我们要大胆构造辅助线,比如上题的各种平移办法,都会让大家有一种“柳暗花明”的感觉。其实辅助线就是在一定的知识积累和大胆猜测中产生的,有时候只要你敢做,乐于尝试,答案总会浮现于你眼前。
例6.如图,在四边形ABCD中,对角线AC=BD,AC与BD的锐夹角为60°.求证:AD+BCAC.
题中的“对角线AC=BD,AC与BD的锐夹角为60°”等已知条件难以直接运用,可通过平移线段AD和AC,把这些已知条件集中到△BDE中去,再解答.
过点C作AD的平行线,过点D作AC的平行线,二者交于点E,连接BE.易得四边形ACED为平行四边形,
∴DE=AC=BD,∠BDE=∠BOC=60°,即△BDE为等边三角形,∴BD=DE=BE.
在△BCE中,CE+BCBE,即AD+BCAC.
变式1.如图,在△ABC的边上取两点D、E,且BD=CE,求证:AB+ACAD+AE.
如图,将△AEC平移到△ABD,设AD与AB的交点为O,
∵AO+OBAB,AO+ODAD,
∴AB+AD=(AO+OB)+(AO+OD)=(AO+OD)+(AO+OB)AD+AB,
∴AB+ACAD+AE.
变式2.已知AB=CD,且AB⊥CD于O,
求证:BC+AD≥
AB.
将CB平移至DE处,则BC=DE,连接BE、AE,
则△ABE为等腰直角三角形,∴.AE=√2AB,∵AD+DEAE,∴BC+AD≥AE,即BC+AD≥√2AB.
变式3.(秋?武昌区月考)(1)如图1,已知△ABC中,AD是中线,求证:AB+AC>2AD;
(2)如图2,在△ABC中,D,E是BC的三等分点,求证:AB+AC>AD+AE;
(3)如图3,在△ABC中,D,E在边BC上,且BD=CE.求证:AB+AC>AD+AE.
(1)延长AD至点E,使DE=AD,即AE=2AD,连接BE,根据SAS证△BDE≌△CDA,得出BE=AC,由三角形三边关系可知AB+BE>AE,即AB+AC>2AD;
(2)由题知E为CD的中点,由(1)知AC+AD>2AE,又D是BE的中点,由(1)知AB+AE>2AD,两式相加即可得出结论;
(3)设BC的中点为M,连接AM并延长至N,使AM=MN,连接BN、DN,根据SAS证△AMC≌△NMB,得出BN=AC,同理证△AME≌△NBD,得出AE=DN,延长AD交BN于F,则AB+BF>AD+DF,且FN+DF>DN,两式相加即可得AB+BN>AD+DN,即AB+AC>AD+AE.
证明线段之间的不等关系,往往通过平移,将相关线段转化至同一个三角形中,利用“三角形两边之和大于第三边”或“两点之间线段最短”来证明。
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