【問(wèn)題情境】
劉老師先引導(dǎo)學(xué)生回顧了華東師大版教材七年級(jí)下冊(cè)第121頁(yè)“探索”部分內(nèi)容:
如圖,將一個(gè)三角形紙板繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到達(dá)的位置,那么可以得到:
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劉老師進(jìn)一步談到:圖形的旋轉(zhuǎn)蘊(yùn)含于自然界的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律中,即“變”中蘊(yùn)含著“不變”,這是我們解決圖形旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵故數(shù)學(xué)就是一門哲學(xué).
①請(qǐng)?jiān)趫D中作出點(diǎn)O;
②如果 , 則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,點(diǎn)B經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為;
在中, , , D是AB邊上一點(diǎn),且(n為正整數(shù)),E是AC邊上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作DE的垂線交直線BC于點(diǎn)F.
如圖1,當(dāng)時(shí),興趣小組探究得出結(jié)論: , 請(qǐng)寫(xiě)出證明過(guò)程.
①如圖2,當(dāng) , 且點(diǎn)F在線段BC上時(shí),試探究線段AE,BF,AB之間的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)寫(xiě)出結(jié)論并證明;
②請(qǐng)通過(guò)類比、歸納、猜想,探究出線段AE,BF,AB之間數(shù)量關(guān)系的一般結(jié)論(直接寫(xiě)出結(jié)論,不必證明).
如圖3,連接EF,設(shè)EF的中點(diǎn)為M. 若 , 求點(diǎn)E從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過(guò)程中,點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)(用含n的代數(shù)式表示).