Question

在圖形的全等變換中，有旋轉(zhuǎn)變換，翻折（軸對稱）變換和平移變換．一次數(shù)學(xué)活動課上，老師組織大家利用矩形進行圖形變換的探究活動．


【小題1】第一小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在如圖1－1的矩形ABCD中，AC、BD相交于點O，Rt△ADC可以由Rt△ABC經(jīng)過一種變換得到，請你寫出這種變換的過程是           ▲           ．
【小題2】第二小組同學(xué)將矩形紙片ABCD按如下順序進行操作：對折、展平，得折痕EF（如圖2－1）；再沿GC折疊，使點B落在EF上的點B'處（如圖2－2），這樣能得到∠B'GC的大小，你知道∠B'GC的大小是多少嗎？請寫出求解過程．
【小題3】第三小組的同學(xué)，在一個矩形紙片上按照圖3－1的方式剪下△ABC，其中BA＝BC，將△ABC沿著直線AC的方向依次進行平移變換，每次均移動AC的長度，得到了△CDE、△EFG和△GHI，如圖3－2．已知AH＝AI，AC長為a，現(xiàn)以AD、AF和AH為三邊構(gòu)成一個新三角形，已知這個新三角形面積小于15，請你幫助該小組求出a可能的最大整數(shù)值．

【小題4】探究活動結(jié)束后，老師給大家留下了一道探究題:
如圖4－1，已知AA'＝BB'＝CC'＝2，∠AOB'＝∠BOC'＝∠COA'＝60°，請利用圖形變換探究S_△AOB'＋S_△BOC'＋S_△COA'與的大小關(guān)系．

Answer 1

【小題1】將△ABC繞點O旋轉(zhuǎn)180°后可得到△ADC …………………………2分
（缺旋轉(zhuǎn)中心或旋轉(zhuǎn)角扣1分）
【小題2】連接BB'，由題意得EF垂直平分BC，故BB'＝B'C，由翻折可得，
B'C＝BC，∴△BB'C為等邊三角形．∴∠B'CB＝60°，
（或由三角函數(shù)FC：B'C＝1：2求出∠B'CB＝60°也可以．）
∴∠B'CG＝30°，∴∠B'GC＝60°………………………………………5分
【小題3】分別取CE、EG、GI的中點P、Q、R，連接DP、FQ、HR、AD、AF、AH，∵△ABC中，BA＝BC，根據(jù)平移變換的性質(zhì)，△CDE、△EFG和△GHI都是等腰三角形，∴DP⊥CE，F(xiàn)Q⊥EG，HR⊥GI．
在Rt△AHR中，AH＝AI＝4a，AH²＝HR²＋AR²，HR²＝a²，
則DP²＝FQ²＝HR²＝a²，
AD²＝AP²＋DP²＝6a²，AF²＝AQ²＋FQ²＝10a²，
新三角形三邊長為4a、a、a．[來源:Z|xx|k.Com]
∵AH²＝AD²＋AF²   ∴新三角形為直角三角形．
其面積為aa＝a²．∵a²＜15 ∴a²＜15
（或通過轉(zhuǎn)換得新三角形三邊就是AD、AI、AI，即求△GAI的面積或利用△HAI與△HGI相似，求△HAI的面積也可以）
∴a的最大整數(shù)值為3．………………………………………………8分

【小題4】將△BOC'沿BB'方向平移2個單位，所移成的三角形記為△B'PR，
將△COA'沿A'A方向平移2個單位，所移成的三角形記為△AQR．
由于OQ＝OA＋AQ＝OA＋OA'＝AA'＝2，OP＝OB'＋B'P＝OB'＋OB＝BB'＝2．又∠QOP＝60°，則PQ＝OQ＝OP＝2，
又因為QR＋PR＝OC＋OC'，故O、R、P三點共線．因為S_△QOP＝，
所以S_△AOB'＋S_△BOC'＋S_△COA'＝S_△AOB'＋S_△B'PR＋S_△PQA＜…………10分

解析