综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
操作一:对折矩形纸片,使边与边重合,展开后得到折痕;
操作二:分别在,上取点,,将四边形沿EF折叠,点,的对应点分别落在点,处,连接.
根据以上操作,结合图(),判断下列结论不成立的是( )
A. B. C. D.
(2)迁移探究
小航将矩形纸片换成边长为的正方形纸片,并按照()中的方式操作,如图().
小航发现,此时()中的选项,的结论均成立,请你加以证明.
的长度为__________.
(3)拓展探究
在()的探究中,若将折叠,使点的对应点落在上,折痕分别交,于点,,如图().当是直角三角形时,直接写出的长.
(1)【特例证明】如图1,当时,求证:;
(2)【类比探究】如图2,当时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请指出此时与的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展运用】如图3,连接,若,,求的长.
(2)深入探究:在图1的基础上,将绕点B逆时针旋转,旋转角为,如图2,当时,直接写出线段的数量关系______;继续旋转,如图3,当时,请写出线段的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用:在(2)的基础上当时,若,请直接写出的长.
如图1,在矩形中,点在上,且,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在折线段上运动,连接,当时停止运动,过点作,交矩形的边于点,连接.设动点的运动路程为,线段与矩形的边围成的三角形的面积为.
【初步感知】
如图2,动点由点向点运动的过程中,经探究发现是关于的二次函数,如图2所示,抛物线顶点的坐标为,与轴的交点的坐标为,与轴的交点为点.(1)求矩形的边和的长;
【深入探究】
(2)点由点向终点运动的过程中,求关于的函数表达式;
【拓展延伸】
(3)是否存在3个路程,,,当时,3个路程对应的面积均相等.
【问题发现】
(1)如图1,在正方形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点,连接,求证:.
【类比探究】
(2)如图2,在矩形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点,且,连接,求的值.
【拓展延伸】
(3)如图3,在(2)的条件下,将改为直线上的动点,其余条件不变,取线段的中点,连接,.若,则当是直角三角形时,请求出的长.
初步探究
(1)如图1,当点P在上时,点在上,线段与线段的数量关系为__________;位置关系为__________.
探究迁移
(2)如图2,在(1)的基础上,将绕点在平面内顺时针旋转,线段与线段的数量关系和位置关系是否发生变化?请仅就图2的情况说明理由.
拓展探究
(3)在(2)的探究中,已知,,绕点在平面内旋转过程中,当点、P、Q在同一条直线上时,请直接写出的长.
(1)如图1所示,和均为正三角形,B、D、E三点共线.猜想线段,之间的数量关系为 ; ;
【类比探究】
(2)如图2所示,和均为等腰直角三角形,,,,B、D、E三点共线,线段、交于点F.此时,线段,之间的数量关系是什么?请写出证明过程并求出的度数;
【拓展延伸】
(3)如图3所示,在中,,,, 为的中位线,将绕点A顺时针方向旋转,当所在直线经过点B时,请直接写出的长.
8 . 定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“相似对角线.
【问题探究】
(1)如图1,已知在正方形网格中,请你只用无刻度的直尺在网格中找到一点D,使四边形是以为“相似对角线”的四边形(保留画图痕迹,找出1个即可);
【问题解决】
(2)如图2,在四边形中,,,对角线平分,求证:是四边形的“相似对角线”;
【拓展应用】
(3)如图3,已知是四边形 “相似对角线”, ,连接,若的面积为,求的长.
9 . 已知点O是线段的中点,点P是直线l上的任意一点,分别过点A和点B作直线l的垂线,垂足分别为点C和点D.
(1)【问题呈现】
如图1,当点P与点O重合时,请你猜想,验证后直接写出和的数量关系是_______;
(2)【类比探究】
如图2,当点P是线段上的任意一点时,和的数量关系是否依然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)【拓展提升】
如图3,①当点P是线段延长线上的任意一点时,和的数量关系是否依然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
②若,请直接写出线段之间的数量关系.
【问题提出】数学课上,老师给出了这样一道题:如图,在正方形中,E是对角线上一动点,过点D作的垂线,过点C作的垂线,两垂线相交于点F,作射线,分别交边,于点G,H.试探究线段与的数量关系.
小明在解决这道题时,借助“从特殊到一般”的方法进行了探究,过程如下.
【观察猜想】
小明先对点E在特殊位置时的图形进行了探究.
(1)如图1,若E是对角线的中点,则线段与的数量关系为______.
【推理验证】
(2)小明认为当点E是对角线AC上任意一点时,(1)中的结论仍然成立,请你就图2的情形判断他的说法是否正确,并说明理由.
【拓展应用】
(3)已知正方形的边长为3,以点E为线段的三等分点时,请直接写出线段的长.