折纸与证明
折纸是一种将纸张折成各种不同形状的艺术活动,折纸大约起源于公元1世纪或2世纪时的中国,公元6世纪时传入日本,再经由日本传到全世界.折纸与自然科学结合在一起,不仅成为建筑学院的教具,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支.
【学习研究】
请阅读下面材料,填空、并解答下列问题:
学习了等腰三角形,我们知道等边对等角,即在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来等角对等边,那么不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?
如图①,在$△ ABC$中,如果$AB>AC$,那么我们可以将$△ ABC$折叠,使边$AC$落在$AB$上,点$C$落在$AB$上的点$D$处,折痕交$BC$于点$E$,即作$∠ BAC$的平分线$AE$,交$BC$于点$E$,在边$AB$上截$AD=AC$,连接$DE$,则可通过证明全等得到:
$∠ C=$①______;再由外角的性质得到②$\_\_\_\_\_\_>∠ B$,所以$∠ C>∠ B$.
这样,我们证明了在一个三角形中,大边所对的角也较大.从上面的过程可以看出,利用轴对称的性质,可以把研究角的问题与研究边的问题互相转化.
【类比迁移】
如图②,在$△ ABC$中,$∠ C=2∠ B$,$AE$平分$∠ BAC$,请用等式表示线段$AB$,$AC$,$CE$之间的数量关系,并证明.
【拓展应用】
如图③,对折长方形纸片$ABCD$,使$AD$与$BC$重合,得到折痕$EF$;把纸片展平,在$AD$上选一点$P$,沿$BP$折叠,使点$A$落在$EF$上的点$M$处;把纸片展平,连接$PM$,$BM$,延长$PM$与$BC$交于点$N$.求$∠ BME$的度数,判断$△ BNP$的形状,并证明.

折纸是一种将纸张折成各种不同形状的艺术活动,折纸大约起源于公元1世纪或2世纪时的中国,公元6世纪时传入日本,再经由日本传到全世界.折纸与自然科学结合在一起,不仅成为建筑学院的教具,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支.
【学习研究】
请阅读下面材料,填空、并解答下列问题:
学习了等腰三角形,我们知道等边对等角,即在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来等角对等边,那么不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?
如图①,在$△ ABC$中,如果$AB>AC$,那么我们可以将$△ ABC$折叠,使边$AC$落在$AB$上,点$C$落在$AB$上的点$D$处,折痕交$BC$于点$E$,即作$∠ BAC$的平分线$AE$,交$BC$于点$E$,在边$AB$上截$AD=AC$,连接$DE$,则可通过证明全等得到:
$∠ C=$①______;再由外角的性质得到②$\_\_\_\_\_\_>∠ B$,所以$∠ C>∠ B$.
这样,我们证明了在一个三角形中,大边所对的角也较大.从上面的过程可以看出,利用轴对称的性质,可以把研究角的问题与研究边的问题互相转化.
【类比迁移】
如图②,在$△ ABC$中,$∠ C=2∠ B$,$AE$平分$∠ BAC$,请用等式表示线段$AB$,$AC$,$CE$之间的数量关系,并证明.
【拓展应用】
如图③,对折长方形纸片$ABCD$,使$AD$与$BC$重合,得到折痕$EF$;把纸片展平,在$AD$上选一点$P$,沿$BP$折叠,使点$A$落在$EF$上的点$M$处;把纸片展平,连接$PM$,$BM$,延长$PM$与$BC$交于点$N$.求$∠ BME$的度数,判断$△ BNP$的形状,并证明.
答案
$\angle ADE$ ; $\angle ADE$ ; 解:$ [$类比迁移$] AB=AC+CE,$证明如下:在$AB$上截取$AD=AC,$连接$ DE$∵$AE $平分$∠BAC,$∴$∠DAE= ∠CAE$在$∆ADE$和$∆ACE$中$\begin {cases}{AD=AC}\\{∠DAE=∠CAE}\\{AE=AE}\end {cases}$∴$∆ADE≌∆ACE(S AS),$∴$DE=CE,$$∠ADE=∠C$∵$∠C=2∠B,$$∠ADE=∠B+ ∠DEB$∴$∠DEB=∠B,$即$DB=DE,$∴$DB= CE$又$AB=AD+DB,$∴$AB=AC+CE$$ [$拓展应用$] $由题意得$∠ABC=∠BAD=∠BMP=∠BEF= 90°,$$∠ABP=∠MBP,$$BM=BA,$$EF//BC,$$AE= BE=\frac 12\ \mathrm {A}B$∴$BE=\frac 12BM,$即$∠BME=30°,$$∆BNP $是等边三角形,证明如下:∵$EF//BC,$∴$∠MBN = ∠BME = 30°$又$∠MBE+ ∠BME=90°,$∴$∠MBE=90°−∠BME= 60°$又$∠MBE=∠ABP+∠MBP,$∴$∠MBP= \frac 12∠MBE=30°,$即$∠MBP=∠MBN$又$∠BMP= 90°,$$∠BMP+∠BMN=180°,$∴$∠BMN=180°− ∠BMP=90°,$即$∠BMN=∠BMP$在$∆BMP $和$ ∆BMN$中$\begin {cases}{∠BMP=∠BMN}\\{BM=BM}\\{∠MBP=∠MBN}\end {cases}$∴$∆BMP≌∆BMN (AS A),$∴$BP=BN$又$∠P BN=∠MBP+ ∠MBN=60°,$∴$∆BNP $是等边三角形
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