视频字幕
这是一个关于几何旋转变换的综合问题。在等腰三角形ABC中,AB等于AC,点D在BC边上。我们将线段AD绕点A逆时针旋转角度α,得到线段AE。这个问题包含三个不同条件的子问题,分别涉及特殊角度、线段关系和动态几何。
第一问中,当α等于∠BAC等于60度时,三角形ABC是等边三角形。由于线段AD绕点A逆时针旋转60度得到AE,所以∠DAE等于60度。根据∠BAC等于∠BAD加∠DAC等于60度,以及∠DAE等于∠CAE加∠DAC等于60度,可以得出∠BAD等于∠CAE等于20度。在三角形ABD中,∠ADB等于180度减去∠ABC减去∠BAD,即180度减去60度减去20度,等于100度。
第二问中,当α等于∠BAC等于90度时,三角形ABC是等腰直角三角形。通过旋转变换,我们可以证明三角形ABD全等于三角形ACE。利用全等三角形的性质和中点的几何意义,可以建立FH与CF的关系。其中F是DE的中点,H是BG的中点。通过构造辅助线和几何推理,最终得出FH垂直于CF且FH等于CF的结论。
第三问是最复杂的动态几何问题。在∠BAC等于120度,α等于60度,AB等于8的条件下,我们需要找到CE的最小值和BQ的最大值。建立坐标系,设A为原点,B为(8,0),C为(-4,4√3)。当CE最小时,E点在AC上,坐标为(-2,2√3)。通过旋转变换得到M点坐标为(0,-4√3),N点坐标为(3,-3√3),Q点坐标为(-4,0)。最终计算得出三角形MNQ的面积为8√3。
让我们总结这道几何旋转变换问题的三个子问题。第一问利用等边三角形的性质和角度关系,得出∠ADB等于100度。第二问通过构造全等三角形和利用中点性质,证明了FH垂直于CF且FH等于CF。第三问是最复杂的动态几何问题,需要建立坐标系,分析CE的最小值和BQ的最大值条件,最终计算出三角形MNQ的面积为8√3。这道题综合运用了旋转变换、全等三角形、坐标几何和最值分析等多种数学方法,是一道很好的综合性几何题。