一句话
平移、旋转、翻折有一个共同点:图形搬了家,但没有变形。每条线段还是原来那么长,每个角还是原来那么大。
所以,当题目的条件散在图形的各个角落——要相加的两条线段隔得老远,要比较的三条线段凑不成一个三角形——就把其中一块原样搬过去,让它们碰头。
- 翻折:把直线一侧的点搬到另一侧。折线就能拉直。
- 旋转:绕着“共顶点的等长线段”的那个顶点转。一条边会落到另一条边上。
- 平移:沿着一组平行线滑过去。两条不相连的线段就首尾相接。
先猜后证
上面的图里, 到直线 的距离是 , 到 的距离是 。让 最短的点 在哪里?
把 翻折到 之后,最短的 就是 与 的交点。 在 下方 , 在 上方 ,所以交点把两个垂足之间的线段分成 ——离“矮”的那个点更近。下面一步一步看。
第 1 站 · 翻折:把折线拉直(卷四 · 内接三角形)
、 在直线 的同侧, 在 上。 最小是多少?
例:直线同侧两点,折线最短
第 1 / 4 步- 折线不好比
和 是一条折线的两段。 一动,两段一长一短,看不出什么时候和最小。
三角形的“光路”问题、台球反弹、内接三角形周长最短,都是这一招:翻折一次,折线少一个弯。
第 2 站 · 旋转 60°:等边三角形(卷四 · 等边三角形)
是等边 内一点,,,。求 。
,一定藏着一个直角。可是 、、 像三根散开的筷子,凑不成三角形。
例:PA = 5,PB = 12,PC = 13
第 1 / 5 步- 找等长的边
等边三角形里 ,夹角 。所以绕 转 , 正好落到 上。
第 3 站 · 旋转 90°:正方形里的半角(卷四 · 正方形)
正方形 的边长是 。 在 上, 在 上,,。求 。
先猜后证
先拖一拖下面图里的 ,看读数。 和 是什么关系?
总是相等。 恰好是 的一半——这种“半角”就是旋转的信号。
例:正方形边长 6,BE = 2,∠EAF = 45°
第 1 / 5 步- 三条线段各在一处
在下边, 在右边, 斜在中间。想证 ,得先把 、 接成一条线段。
第 4 站 · 平移:让对角线首尾相接(卷四 · 全等三角形)
梯形 中 ,对角线 ,,。求上、下底的和,以及梯形的面积。
例:对角线互相垂直的梯形
第 1 / 4 步- 条件够不着
面积公式要“上底 + 下底”和高,一个都没给。给的是两条交叉的对角线。
拖动图里的 :对角线不再垂直了,但“梯形面积 = 面积”仍然成立。平移搬走的是面积和长度,不依赖那个直角。
练一练
、 两点在直线 的同侧,到 的距离分别是 和 ,两个垂足相距 。 在 上, 的最小值是多少?
正方形 的边长是 。 在 上, 在 上,,。求 。
是等边 内一点,,,。 是多少度?(只填数字。)