【解答】证明:(1)延长EB到G,使BG=DF,连接AG.
∵∠ABG=∠ABC=∠D=90°,AB=AD, ∴△ABG≌△ADF. ∴AG=AF,∠1=∠2.
∴∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF=∠BAD. ∴∠GAE=∠EAF. 又∵AE=AE, ∴△AEG≌△AEF. ∴EG=EF. ∵EG=BE+BG. ∴EF=BE+FD
(2)(1)中的结论EF=BE+FD仍然成立.
(3)结论EF=BE+FD不成立,应当是EF=BE﹣FD. 证明:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°, ∴∠B=∠ADF.
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∵AB=AD,
∴△ABG≌△ADF. ∴∠BAG=∠DAF,AG=AF. ∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD =∠EAF=∠BAD. ∴∠GAE=∠EAF. ∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF. ∴EG=EF ∵EG=BE﹣BG ∴EF=BE﹣FD.
3.如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置,其中∠C=90°,∠B=∠E=30°. (1)操作发现
如图2,固定△ABC,使△DEC绕点C旋转,当点D恰好落在AB边上时,填空: ①线段DE与AC的位置关系是 DE∥AC ;
②设△BDC的面积为S1,△AEC的面积为S2,则S1与S2的数量关系是 S1=S2 .
(2)猜想论证
当△DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时,小明猜想(1)中S1与S2的数量关系仍然成立,并尝试分别作出了△BDC和△AEC中BC、CE边上的高,请你证明小明的猜想. (3)拓展探究
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已知∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,BD=CD=4,DE∥AB交BC于点E(如图4).若在射线BA上存在点F,使S△DCF=S△BDE,请直接写出相应的BF的长.
【解答】解:(1)①∵△DEC绕点C旋转点D恰好落在AB边上, ∴AC=CD,
∵∠BAC=90°﹣∠B=90°﹣30°=60°, ∴△ACD是等边三角形, ∴∠ACD=60°,
又∵∠CDE=∠BAC=60°, ∴∠ACD=∠CDE, ∴DE∥AC;
②∵∠B=30°,∠C=90°, ∴CD=AC=AB, ∴BD=AD=AC,
根据等边三角形的性质,△ACD的边AC、AD上的高相等,
∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等), 即S1=S2;
故答案为:DE∥AC;S1=S2;
(2)如图,∵△DEC是由△ABC绕点C旋转得到, ∴BC=CE,AC=CD,
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∵∠ACN+∠BCN=90°,∠DCM+∠BCN=180°﹣90°=90°, ∴∠ACN=∠DCM, ∵在△ACN和△DCM中,
,
∴△ACN≌△DCM(AAS), ∴AN=DM,
∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等), 即S1=S2;
(3)如图,过点D作DF1∥BE,易求四边形BEDF1是菱形, 所以BE=DF1,且BE、DF1上的高相等, 此时S△DCF1=S△BDE; 过点D作DF2⊥BD, ∵∠ABC=60°,F1D∥BE, ∴∠F2F1D=∠ABC=60°,
∵BF1=DF1,∠F1BD=∠ABC=30°,∠F2DB=90°, ∴∠F1DF2=∠ABC=60°, ∴△DF1F2是等边三角形, ∴DF1=DF2,
∵BD=CD,∠ABC=60°,点D是角平分线上一点, ∴∠DBC=∠DCB=×60°=30°,
∴∠CDF1=180°﹣∠BCD=180°﹣30°=150°, ∠CDF2=360°﹣150°﹣60°=150°, ∴∠CDF1=∠CDF2, ∵在△CDF1和△CDF2中,
,
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