Question

將兩塊大小一樣含30°角的直角三角板，疊放在一起，使得它們的斜邊AB重合，直角邊不重合，已知AB=8，BC=AD=4，AC與BD相交于點(diǎn)E，連接CD．

（1）填空：如圖1，AC=______

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)勾股定理可得AC=BD==4；易知△ADC≌△BCD，利用四邊形內(nèi)角和是360°可得∠CDB=∠DCA=30°∵∠CAB=30°∴DC∥AB，∵AD=BC∴四邊形ABCD是等腰梯形；
（2）圖中的三角形分為兩類：30°，30°，120°；30°，60°，90度．按此找相似三角形即可；
（3）過P作出△FBP的高．△FBP面積應(yīng)等于FB×PK÷2，易得FB=AB-AF=8-k；則KB等于FB的一半，利用30°的正切值可求得FK的值．注意用t表示的線段應(yīng)大于0．
解答：解：（1）4，4，等腰；

（2）共有9對(duì)相似三角形．
①△DCE、△ABE與△ACD或△BDC兩兩相似，
分別是：△DCE∽△ABE，△DCE∽△ACD，△DCE∽△BDC，△ABE∽△ACD，△ABE∽△BDC；（有5對(duì)）
②△ABD∽△EAD，△ABD∽△EBC；（有2對(duì)）
③△BAC∽△EAD，△BAC∽△EBC；（有2對(duì)）
所以，一共有9對(duì)相似三角形．

（3）由題意知，F(xiàn)P∥AE，
∴∠1=∠PFB，
又∵∠1=∠2=30°，
∴∠PFB=∠2=30°，
∴FP=BP
過點(diǎn)P作PK⊥FB于點(diǎn)K，則FK=BK=FB．
∵AF=t，AB=8，
∴FB=8-t，BK=（8-t）．
在Rt△BPK中，PK=BK•tan∠2=（8-t）tan30°=（8-t）．
∴△FBP的面積S=•FB•PK=（8-t）•（8-t），
∴S與t之間的函數(shù)關(guān)系式為：
S=（8-t）²，或S=t²-t+，
t的取值范圍為：0≤t＜8．
點(diǎn)評(píng)：“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程不能單純地依賴模仿和記憶；有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地從事觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng)，從而使學(xué)生形成自己對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和有效的學(xué)習(xí)策略”．此題正是在常見的三角板的操作變形中，將幾何中的平移知識(shí)，代數(shù)中的函數(shù)知識(shí)有機(jī)地進(jìn)行結(jié)合，要求學(xué)生抓住問題中的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行探究．