再看一道动点问题

问题:

如图,一副含30°和45°角的三角板ABCEDF拼合在个平面上,边AC EF 重合,AC=12cm.当点从点出发沿AC 方向滑动时,点同时从点出发沿射线BC 方向滑动.当点从点滑动到点时,点运动的路径长为   cm;连接BD,则△ABD 的面积最大值为   cm²

分析:

这是去年浙江的一道中考题,放在填空题的最后一题呈现,显然是用来设置坡度的。事实上,这也是一道老生常谈的动点路径问题,关键是找出动点的轨迹是什么。

之前的推文中已经讲过多次关于动点轨迹的问题,我们的突破口是找出运动变化过程中不变的量和不变的关系。

借助几何画板构图,追踪点的轨迹,我这里做出了相关的动画演示,帮助大家思考。

根据上图的结果,我们可以看出点D的运动轨迹是一条线段。但如何证明呢?我们需要寻找这个过程中的不变的一些关系。

考虑到△DEF是以D为顶点的等腰直角三角形,DE=DF,我们可以向AC、BC作垂线段,构造全等的直角三角形。

容易证得在点E的运动过程中△DGE≌△DHF这一关系是不变的,DG=DH,故而容易得到四边形GCHD为正方形,∠GCD为定值45°,从而点D的轨迹为直线型。

计算的问题就容易了。这里需要注意的是点E从A运动到C,点D事实上走了一个来回。参考答案 24-12√2

第二个空涉及△ABD面积的最值问题。一般而言这类问题中最值的取得会在特殊的位置,比如点D轨迹的端点处,或是AB与BD具备垂直这样的特殊的位置关系。利用几何画板,我们演示一下。

由动画数据我们可以看到,并不是在AB⊥AD时△ABD面积取得最大,我们要找出面积的具体关系来判断。

这里S△ABD=S△ABC+S△ACD-S△BCD,我想以此为突破口结果就不难得出当DG(或DH)最大时,△ABD面积最大。参考答案24√3+36√2-12√6

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