延长 BF 到 G,使 FG=BF。于是 F 是 BG 的中点。
F 又是 CE 的中点,所以四边形 BCGE 的两条对角线 BG、CE 互相平分,BCGE 是平行四边形。
EG∥BC,且 EG=BC
初三几何 · 连接点不是直角 · 旋转与中点
45°连接点脚拉脚倍长中线旋转△ABC 和 △ADE 都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,AB=BC,AD=DE。两图只共用点 A,并且 A 是两个三角形的 45° 锐角顶点。
小三角形 △ADE 可绕 A 旋转,始终保持图中的转向。F 是线段 CE 的中点。证明:
连接点 A 没有直角标记,两侧各是一个 45° 角。拖动旋转角或大小,辅助点 G、两条中线和结论会同步变化;默认位置让两个原三角形分开显示。
延长 BF 到 G,使 FG=BF。于是 F 是 BG 的中点。
F 又是 CE 的中点,所以四边形 BCGE 的两条对角线 BG、CE 互相平分,BCGE 是平行四边形。
记 R 为“逆时针旋转 90°”。在 △ABC 中,由 AB=BC、AB⊥BC,可得
在 △ADE 中,由 AD=DE、AD⊥DE,按图中的方向可得
小三角形绕 A 转动时,这两个关系不会改变。
从 D 到 B 可沿 D→A→B 行走:
对两边同时作 R 旋转:
在平行四边形 BCGE 中,EG=BC 且方向相同,所以
因此 DG 是 DB 旋转 90° 得到的线段。
旋转不改变长度,并且转角是 90°,因此
所以 △BDG 是以 D 为直角顶点的等腰直角三角形,BG 是它的斜边。
F 是等腰三角形 BDG 底边 BG 的中点,所以中线 DF 同时也是高:
又因为 F 是直角三角形 BDG 斜边 BG 的中点,由斜边中线定理:
B、F、G 共线,因此 BF⊥DF,并且 BF=DF。
| 识别条件 | 对应动作 |
|---|---|
| 两个等腰直角三角形以 45° 顶点相连 | 注意公共点没有直角,直角分别在 B、D |
| F 是“外侧两点”C、E 的中点 | 倍长 BF 到 G,使 BG 与 CE 互相平分 |
| 需要同时证明相等和垂直 | 寻找一条线段的 90° 旋转像 |
| 得到等腰直角 △BDG | 用斜边中点定理与等腰三角形三线合一收尾 |