1定值问题引例:如图,在平面直角坐标中,边长为2的正方形OABC的两顶点A、C分别在y轴、x轴的正半轴上,点O在原点.现将正方形OABC绕O点顺时针旋转,旋转角为θ,当A点第一次落在直线y=x上时停止旋转.旋转过程中,AB边交直线y=x于点M,BC边交x轴于点N.(1)当A点第一次落在直线y=x上时,求A、B两点坐标(直接写出结果);(2)设△MBN的周长为p,在旋转正方形OABC的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.Ⅰ.专题精讲:几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.求定值是几何题中颇有难度的一类问题,由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.Ⅱ.典型例题剖析:①形成图形寻“定”等腰△ABC中,AB=AC=5,点P为BC上一动点,过P作PE∥AC交AB于E,过P作PF∥AB交AC于F,则PE+PF是一个定值吗?若点P在BC的延长线上又如何?②解题方法寻“定”等腰三角形ABC中,AB=AC=5,底边BC=6,P为BC上一动点,过P作PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,则PE+PF还是定值吗?若是,那么是多少?若点P在BC的延长线上又如何?MNBy=xyxOCA2变式1.☆已知矩形ABCD,AB=4,BC=3,对角线AC、BD交于O,过AB上任意的一点E作EM⊥AO,EN⊥BO,垂足分别是M和N,求EM+EN的值.变式2.已知P为边长为a的等边△ABC内.任意一动点,P到三边的距离分别为h1,h2,h3,则P到三边的距离之和是否为定值?若点P为△ABC形外一点又如何?③已知条件寻“定”如图,直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),以线段OA为边在第一象限内作等边△AOB,点C在x的正半轴上,且OC>1,连接BC,以线段BC为边在第一象限内作等边△CBD.当点C沿x轴向右移动时,直线DA交y轴于点P,求点P坐标.变式1.如图,点C是线段AB上的一个动点,△ACD和△BCE是在AB同侧的两个等边三角形,DM,EN分别是△ACD和△BCE的高,点C在线段AB上沿着从点A向点B的方向移动(不与点A,B重合),连接DE,得到四边形DMNE.这个四边形的面积变化情况为.④基本图形寻“定”1.如图,在平面直角坐标系中,A是反比例函数y=kx(x>0)图象上一点,作AB⊥x轴于B点,AC⊥y轴于C点,得正方形OBAC的面积为16.(1)求A点的坐标及反比例函数的解析式;3(2)点P(m,163)是第一象限内双曲线上一点,请问:是否存在一条过P点的直线l与y轴正半轴交于D点,使得BD⊥PC?若存在,请求出直线l的解析式;若不存在,请说明理由;(3)连BC,将直线BC沿x轴平移,交y轴正半轴于D,交x轴正半轴于E点(如图所示),DQ⊥y轴交双曲线于Q点,QF⊥x轴于F点,交DE于H,M是EH的中点,连接QM、OM.下列结论:①QM+OM的值不变;②QMOM的值不变.可以证明,其中有且只有一个是正确的,请你作出正确的选择并求值.2.如图,已知动点P在函数y=12x(x>0)的图象上运动,PM⊥x轴于点M,PN⊥y轴于点N,线段PM、PN分别与直线AB:y=-x+1交于点E,F,则AF•BE的值为.变式:点P是反比例函数y=12x在第一象限内的图像上一点,其横坐标x0满足0<x0<1.过点P作两个坐标轴的垂线PM、PN,PM、PN分别交一次函数y=1-x的图像于点E、F.试求∠EOF(O为原点).43.如图,一次函数y=ax+b与x轴,y轴交于A,B两点,与反比例函数y=kx相交于C,D两点,分别过C,D两点作y轴,x轴的垂线,垂足为E,F,连接CF,DE,EF.有下列四个结论:①△CEF与△DEF的面积相等;②△AOB∽△FOE;③△DCE≌△CDF;④AC=BD.其中正确的结论.⑤旋转变化寻“定”1.如图,正方形ABCD与正方形OMNP的边长均为10,点O是正方形ABCD的中心,正方形OMNP绕O点旋转,证明:无论正方形OMNP旋转到何种位置,这两个正方形重叠部分的面积总是一个定值,并求这个定值.2.把两个边长都等于4的等边三角形拼成菱形ABCD(如下图).有一个含60°角的三角尺,使三角尺的60°角的顶点与点A重合,两边分别与AB,AC重合.(1)将三角尺绕点A按逆时针方向旋转,当三角尺的两边分别与菱形的两边BC,CD相交于点E,F时(如图1),通过观察或测量AE,AF的长度,你能得出什么结论?并证明你的结论;(2)在旋转过程中四边形AECF的周长是否发生变化?如果没有变化,请说明理由;如果有变化,请求出周长的最小值;(3)若将(1)中三角尺的60°角的顶点P在AC上移动且与点A、C都不重合,三角尺的两边分别与菱形的两边BC、CD相交于点E、F时(如图3),那么PE、PF之间又有什么数量关系?并证明你的结论.5变式1:如图1,将菱形纸片AB(E)CD(F)沿对角线BD(EF)剪开,得到△ABD和△ECF,固定△ABD,并把△ABD与△ECF叠放在一起.(1)操作:如图2,将△ECF的顶点F固定在△ABD的BD边上的中点处,△ECF绕点F在BD边上方左右旋转,设旋转时FC交BA于点H(H点不与B点重合),FE交DA于点G(G点不与D点重合).求证:BH•GD=BF2(2)操作:如图3,△ECF的顶点F在△ABD的BD边上滑动(F点不与B、D点重合),且CF始终经过点A,过点A作AG∥CE,交FE于点G,连接DG.探究:FD+DG=.请予证明.变式2:△ABC和△DBE是绕点B旋转的两个相似三角形,其中∠ABC与∠DBE、∠A与∠D为对应角.(1)如图1,若△ABC和△DBE分别是以∠ABC与∠DBE为顶角的等腰直角三角形,且两三角形旋转到使点B、C、D在同一条直线上的位置时,请直接写出线段AD与线段EC的关系;(2)若△ABC和△DBE为含有30°角的直角三角形,且两个三角形旋转到如图2的位置时,试确定线段AD与线段EC的关系,并说明理由;(3)若△ABC和△DBE为如图3的两个三角形,且∠ACB=α,∠BDE=β,在绕点B旋转的过程中,直线AD与EC夹角的度数是否改变?若不改变,直接用含α、β的式子表示夹角的度数;若改变,请说明理由.6变式3:如图1、2是两个相似比为1:2的等腰直角三角形,将两个三角形如图3放置,小直角三角形的斜边与大直角三角形的一直角边重合.(1)在图3中,绕点D旋转小直角三角形,使两直角边分别与AC、BC交于点E,F,如图4.求证:AE2+BF2=EF2;(2)若在图3中,绕点C旋转小直角三角形,使它的斜边和CD延长线分别与AB交于点E、F,如图5,此时结论AE2+BF2=EF2是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)如图6,在正方形ABCD中,E、F分别是边BC、CD上的点,满足△CEF的周长等于正方形ABCD的周长的一半,AE、AF分别与对角线BD交于M、N,试问线段BM、MN、DN能否构成三角形的三边长?若能,指出三角形的形状,并给出证明;若不能,请说明理由.⑥对称图形寻“定”设AB为⊙O的直径,动弦CD与AB成45角,与AB交于点P点.则PC2+PD2的值.变式:如图,在直角坐标系中,⊙O的圆心O在坐标原点,直径AB=8,点P是直径AB上的一个动点(点P不与A、B两点重合),过点P的直线PQ的解析式为y=x+m,当直线PQ交y轴于Q,交⊙O于C、D两点时,过点C作CE垂直于x轴交⊙O于点E,过点E作EG垂直于y轴,垂足为G,过点C作CF垂直于y轴,垂足为F,连接DE.(1)点P在运动过程中,sin∠CPB=;(2)当m=3时,试求矩形CEGF的面积;图1图2图3图4图5图67(3)当P在运动过程中,探索PD2+PC2的值是否会发生变化?如果发生变化,请你说明理由;如果不发生变化,请你求出这个不变的值;(4)如果点P在射线AB上运动,当△PDE的面积为4时,请你求出CD的长度.⑦速度之比寻“定”已知A(1,0),B(0,-3),点P从A出发,以1单位每秒的速度向左侧移动,点Q从B出发,以3单位每秒的速度沿y轴负半轴方向移动,AB与PQ相交于点D,以P为圆心,AP长为半径的圆交AB于点E,求DE的长.