如图,$△ ABC ≌ △ A'B'C'$,把$△ ABC$,$△ A'B'C'$剪下来,用它们拼图,使边$BC$与边$B'C'$重合,顶点$A$与顶点$A'$不重合,画出你拼出的图形,在你画出的图形中,连接$AA'$,用测量、折纸等方法猜想$BC$,$AA'$有什么关系,然后用全等三角形的知识证明你的猜想。

活动2题图
活动2题图
答案
解:拼出的图形示例:将$△ A'B'C'$沿$B'C'$翻折,使边$B'C'$与边$BC$完全重合,点$A$与点$A'$在直线$BC$的异侧,连接$AA'$,设$AA'$与$BC$交于点$O$。
猜想:直线$BC$垂直平分线段$AA'$。
证明:
$\because △ ABC ≌ △ A'B'C'$,且$BC$与$B'C'$重合,
$\therefore AB = A'B$,$AC = A'C$。
在$△ ABC$和$△ A'BC$中,
$\begin{cases}AB = A'B \\AC = A'C \\BC = BC\end{cases}$
$\therefore △ ABC ≌ △ A'BC \ (\mathrm{SSS})$,
$\therefore ∠ ABO = ∠ A'BO$。
在$△ ABO$和$△ A'BO$中,
$\begin{cases}AB = A'B \\∠ ABO = ∠ A'BO \\BO = BO\end{cases}$
$\therefore △ ABO ≌ △ A'BO \ (\mathrm{SAS})$,
$\therefore AO = A'O$,$∠ AOB = ∠ A'OB$。
又$\because ∠ AOB + ∠ A'OB = 180°$,
$\therefore ∠ AOB = ∠ A'OB = 90°$,
$\therefore BC ⊥ AA'$,且$BC$平分$AA'$,即直线$BC$垂直平分线段$AA'$。
猜想:直线$BC$垂直平分线段$AA'$。
证明:
$\because △ ABC ≌ △ A'B'C'$,且$BC$与$B'C'$重合,
$\therefore AB = A'B$,$AC = A'C$。
在$△ ABC$和$△ A'BC$中,
$\begin{cases}AB = A'B \\AC = A'C \\BC = BC\end{cases}$
$\therefore △ ABC ≌ △ A'BC \ (\mathrm{SSS})$,
$\therefore ∠ ABO = ∠ A'BO$。
在$△ ABO$和$△ A'BO$中,
$\begin{cases}AB = A'B \\∠ ABO = ∠ A'BO \\BO = BO\end{cases}$
$\therefore △ ABO ≌ △ A'BO \ (\mathrm{SAS})$,
$\therefore AO = A'O$,$∠ AOB = ∠ A'OB$。
又$\because ∠ AOB + ∠ A'OB = 180°$,
$\therefore ∠ AOB = ∠ A'OB = 90°$,
$\therefore BC ⊥ AA'$,且$BC$平分$AA'$,即直线$BC$垂直平分线段$AA'$。
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