3. 如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的顶点都在格点(网格线的交点)上.请按下列要求完成作图:

(1)画出△ABC向下平移4个单位长度得到的△A₁B₁C₁;
(2)画出△ABC关于直线MN对称得到的△A₂B₂C₂;
(3)画出△ABC绕点C旋转180°得到的△A₃B₃C.
(1)画出△ABC向下平移4个单位长度得到的△A₁B₁C₁;
(2)画出△ABC关于直线MN对称得到的△A₂B₂C₂;
(3)画出△ABC绕点C旋转180°得到的△A₃B₃C.
答案
一题多问 例1 如图1,将△ABC沿射线BC方向平移得到△DEF,点A,B,C的对应点分别是点D,E,F.
(1)若∠DAC=62°,则∠F=

(2)若BC=6,当AD=2EC时,AD=

(3)如图2,以点B为原点,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,已知点A,C的坐标分别为(3,2),(5,0),若BF=8,则DF=
(1)若∠DAC=62°,则∠F=
62°
;(2)若BC=6,当AD=2EC时,AD=
4
;(3)如图2,以点B为原点,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,已知点A,C的坐标分别为(3,2),(5,0),若BF=8,则DF=
2√2
,点D的坐标为(6,2)
.答案
1. (1)
因为$\triangle ABC$沿射线$BC$方向平移得到$\triangle DEF$,所以$AD// CF$,$AC// DF$。
由$AD// CF$,根据两直线平行,内错角相等,可得$\angle ACB=\angle DAC = 62^{\circ}$。
又因为$AC// DF$,根据两直线平行,同位角相等,所以$\angle F=\angle ACB$。
故$\angle F = 62^{\circ}$。
2. (2)
因为$\triangle ABC$沿射线$BC$方向平移得到$\triangle DEF$,所以$AD = BE=CF$。
设$AD = x$,则$BE = CF=x$,因为$BC = 6$,所以$EC=6 - x$。
已知$AD = 2EC$,即$x = 2(6 - x)$。
展开方程得$x = 12-2x$。
移项可得$x + 2x=12$,即$3x = 12$。
解得$x = 4$,所以$AD = 4$。
3. (3)
因为$\triangle ABC$沿射线$BC$方向平移得到$\triangle DEF$,所以$DF = AC$。
根据两点间距离公式$d=\sqrt{(x_2 - x_1)^2+(y_2 - y_1)^2}$,已知$A(3,2)$,$C(5,0)$,则$AC=\sqrt{(5 - 3)^2+(0 - 2)^2}=\sqrt{4 + 4}=\sqrt{8}=2\sqrt{2}$,所以$DF = 2\sqrt{2}$。
因为$BF = 8$,$BC = 5$($C$点坐标$(5,0)$,$B$点坐标$(0,0)$),所以平移的距离$BE=CF=BF - BC=8 - 5 = 3$。
因为$A(3,2)$,$\triangle ABC$向右平移$3$个单位得到$\triangle DEF$,根据平移规律“右加左减,上加下减”,点$D$的横坐标为$3 + 3=6$,纵坐标不变为$2$,所以$D(6,2)$。
综上,答案依次为:(1)$62^{\circ}$;(2)$4$;(3)$2\sqrt{2}$,$(6,2)$。
因为$\triangle ABC$沿射线$BC$方向平移得到$\triangle DEF$,所以$AD// CF$,$AC// DF$。
由$AD// CF$,根据两直线平行,内错角相等,可得$\angle ACB=\angle DAC = 62^{\circ}$。
又因为$AC// DF$,根据两直线平行,同位角相等,所以$\angle F=\angle ACB$。
故$\angle F = 62^{\circ}$。
2. (2)
因为$\triangle ABC$沿射线$BC$方向平移得到$\triangle DEF$,所以$AD = BE=CF$。
设$AD = x$,则$BE = CF=x$,因为$BC = 6$,所以$EC=6 - x$。
已知$AD = 2EC$,即$x = 2(6 - x)$。
展开方程得$x = 12-2x$。
移项可得$x + 2x=12$,即$3x = 12$。
解得$x = 4$,所以$AD = 4$。
3. (3)
因为$\triangle ABC$沿射线$BC$方向平移得到$\triangle DEF$,所以$DF = AC$。
根据两点间距离公式$d=\sqrt{(x_2 - x_1)^2+(y_2 - y_1)^2}$,已知$A(3,2)$,$C(5,0)$,则$AC=\sqrt{(5 - 3)^2+(0 - 2)^2}=\sqrt{4 + 4}=\sqrt{8}=2\sqrt{2}$,所以$DF = 2\sqrt{2}$。
因为$BF = 8$,$BC = 5$($C$点坐标$(5,0)$,$B$点坐标$(0,0)$),所以平移的距离$BE=CF=BF - BC=8 - 5 = 3$。
因为$A(3,2)$,$\triangle ABC$向右平移$3$个单位得到$\triangle DEF$,根据平移规律“右加左减,上加下减”,点$D$的横坐标为$3 + 3=6$,纵坐标不变为$2$,所以$D(6,2)$。
综上,答案依次为:(1)$62^{\circ}$;(2)$4$;(3)$2\sqrt{2}$,$(6,2)$。
一题多问 例2 在Rt△ABC中,∠ABC=90°,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC.
(1)如图1,此时DE//AC,若∠A=35°,则∠BCD的度数为
(2)如图2,若点A的对应点D落在边CB的延长线上,且AB=8,BC=6,连接AD,求AD的长.


(3)如图3,连接AD和BE,若BC=4,DE=6,求$\frac{AD}{BE}$的值.

(1)如图1,此时DE//AC,若∠A=35°,则∠BCD的度数为
20°
.(2)如图2,若点A的对应点D落在边CB的延长线上,且AB=8,BC=6,连接AD,求AD的长.
(3)如图3,连接AD和BE,若BC=4,DE=6,求$\frac{AD}{BE}$的值.
答案
$(1)$ 求$\angle BCD$的度数
- 因为在$Rt\triangle ABC$中,$\angle ABC = 90^{\circ}$,$\angle A=35^{\circ}$,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,可得$\angle ACB = 180^{\circ}-\angle A - \angle ABC=180^{\circ}-35^{\circ}-90^{\circ}=55^{\circ}$。
- 由旋转的性质可知$\angle DCE=\angle ACB = 55^{\circ}$,$\angle E=\angle ABC = 90^{\circ}$。
- 因为$DE// AC$,所以$\angle ECA=\angle E = 90^{\circ}$。
- 那么$\angle BCD=\angle ECA-\angle ACB-\angle DCE=90^{\circ}-55^{\circ}-55^{\circ}=20^{\circ}$。
$(2)$ 求$AD$的长
- 解:在$Rt\triangle ABC$中,根据勾股定理$a^{2}+b^{2}=c^{2}$(其中$a = 6$,$b = 8$),可得$AC=\sqrt{AB^{2}+BC^{2}}=\sqrt{8^{2}+6^{2}}=\sqrt{64 + 36}=\sqrt{100}=10$。
- 由旋转的性质可知$CD = AC = 10$,所以$BD=CD - BC=10 - 6 = 4$。
- 在$Rt\triangle ABD$中,再根据勾股定理$AD=\sqrt{AB^{2}+BD^{2}}=\sqrt{8^{2}+4^{2}}=\sqrt{64 + 16}=\sqrt{80}=4\sqrt{5}$。
$(3)$ 求$\frac{AD}{BE}$的值
- 解:由旋转的性质可知$\triangle ABC\cong\triangle DEC$,所以$AC = DC$,$BC = EC$,$\angle ACB=\angle DCE$。
- 则$\angle ACB+\angle ACD=\angle DCE+\angle ACD$,即$\angle BCE=\angle ACD$。
- 所以$\triangle ACD∼\triangle BCE$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似)。
- 根据相似三角形的性质,相似三角形对应边成比例,$\frac{AD}{BE}=\frac{AC}{BC}$。
- 因为$DE = AB = 6$,$BC = 4$,在$Rt\triangle ABC$中,$AC=\sqrt{AB^{2}+BC^{2}}=\sqrt{6^{2}+4^{2}}=\sqrt{36 + 16}=\sqrt{52}=2\sqrt{13}$。
- 所以$\frac{AD}{BE}=\frac{AC}{BC}=\frac{2\sqrt{13}}{4}=\frac{\sqrt{13}}{2}$。
综上,答案依次为:$(1)$$\boldsymbol{20^{\circ}}$;$(2)$$\boldsymbol{4\sqrt{5}}$;$(3)$$\boldsymbol{\frac{\sqrt{13}}{2}}$。
- 因为在$Rt\triangle ABC$中,$\angle ABC = 90^{\circ}$,$\angle A=35^{\circ}$,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,可得$\angle ACB = 180^{\circ}-\angle A - \angle ABC=180^{\circ}-35^{\circ}-90^{\circ}=55^{\circ}$。
- 由旋转的性质可知$\angle DCE=\angle ACB = 55^{\circ}$,$\angle E=\angle ABC = 90^{\circ}$。
- 因为$DE// AC$,所以$\angle ECA=\angle E = 90^{\circ}$。
- 那么$\angle BCD=\angle ECA-\angle ACB-\angle DCE=90^{\circ}-55^{\circ}-55^{\circ}=20^{\circ}$。
$(2)$ 求$AD$的长
- 解:在$Rt\triangle ABC$中,根据勾股定理$a^{2}+b^{2}=c^{2}$(其中$a = 6$,$b = 8$),可得$AC=\sqrt{AB^{2}+BC^{2}}=\sqrt{8^{2}+6^{2}}=\sqrt{64 + 36}=\sqrt{100}=10$。
- 由旋转的性质可知$CD = AC = 10$,所以$BD=CD - BC=10 - 6 = 4$。
- 在$Rt\triangle ABD$中,再根据勾股定理$AD=\sqrt{AB^{2}+BD^{2}}=\sqrt{8^{2}+4^{2}}=\sqrt{64 + 16}=\sqrt{80}=4\sqrt{5}$。
$(3)$ 求$\frac{AD}{BE}$的值
- 解:由旋转的性质可知$\triangle ABC\cong\triangle DEC$,所以$AC = DC$,$BC = EC$,$\angle ACB=\angle DCE$。
- 则$\angle ACB+\angle ACD=\angle DCE+\angle ACD$,即$\angle BCE=\angle ACD$。
- 所以$\triangle ACD∼\triangle BCE$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似)。
- 根据相似三角形的性质,相似三角形对应边成比例,$\frac{AD}{BE}=\frac{AC}{BC}$。
- 因为$DE = AB = 6$,$BC = 4$,在$Rt\triangle ABC$中,$AC=\sqrt{AB^{2}+BC^{2}}=\sqrt{6^{2}+4^{2}}=\sqrt{36 + 16}=\sqrt{52}=2\sqrt{13}$。
- 所以$\frac{AD}{BE}=\frac{AC}{BC}=\frac{2\sqrt{13}}{4}=\frac{\sqrt{13}}{2}$。
综上,答案依次为:$(1)$$\boldsymbol{20^{\circ}}$;$(2)$$\boldsymbol{4\sqrt{5}}$;$(3)$$\boldsymbol{\frac{\sqrt{13}}{2}}$。