【分析】(1)根据轴对称的性质可得∠EAF=∠DAE,AD=AF,再求出∠BAC=∠DAF,然后根据两边对应成比例,夹角相等两三角形相似证明;
(2)根据轴对称的性质可得EF=DE,AF=AD,再求出∠BAD=∠CAF,然后利用“边角边”证明△ABD和△ACF全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=BD,全等三角形对应角相等可得∠ACF=∠B,然后求出∠ECF=90°,最后利用勾股定理证明即可;
(3)作点D关于AE的对称点F,连接EF、CF,根据轴对称的性质可得EF=DE,AF=AD,再根据同角的余角相等求出∠BAD=∠CAF,然后利用“边角边”证明△ABD和△ACF全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=BD,全等三角形对应角相等可得∠ACF=∠B,然后求出∠ECF=90°,最后利用勾股定理证明即可. 【解答】证明:(1)∵点D关于直线AE的对称点为F, ∴∠EAF=∠DAE,AD=AF, 又∵∠BAC=2∠DAE, ∴∠BAC=∠DAF, ∵AB=AC, ∴
=
,
∴△ADF∽△ABC;
(2)∵点D关于直线AE的对称点为F, ∴EF=DE,AF=AD, ∵α=45°,
∴∠BAD=90°﹣∠CAD,
∠CAF=∠DAE+∠EAF﹣∠CAD=45°+45°﹣∠CAD=90°﹣∠CAD, ∴∠BAD=∠CAF, 在△ABD和△ACF中,∴△ABD≌△ACF(SAS),
,
∴CF=BD,∠ACF=∠B, ∵AB=AC,∠BAC=2α,α=45°, ∴△ABC是等腰直角三角形, ∴∠B=∠ACB=45°,
∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°, 在Rt△CEF中,由勾股定理得,EF2=CF2+CE2, 所以,DE2=BD2+CE2;
(3)DE2=BD2+CE2还能成立.
理由如下:作点D关于AE的对称点F,连接EF、CF, 由轴对称的性质得,EF=DE,AF=AD, ∵α=45°,
∴∠BAD=90°﹣∠CAD,
∠CAF=∠DAE+∠EAF﹣∠CAD=45°+45°﹣∠CAD=90°﹣∠CAD, ∴∠BAD=∠CAF, 在△ABD和△ACF中,∴△ABD≌△ACF(SAS), ∴CF=BD,∠ACF=∠B, ∵AB=AC,∠BAC=2α,α=45°, ∴△ABC是等腰直角三角形, ∴∠B=∠ACB=45°,
∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°, 在Rt△CEF中,由勾股定理得,EF2=CF2+CE2, 所以,DE2=BD2+CE2.
,
【点评】本题是相似形综合题,主要利用了轴对称的性质,相似三角形的判定,同角的余角相等的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,此类题目,小题间的思路相同是解题的关键. 5. (2016·陕西)问题提出
(1)如图①,已知△ABC,请画出△ABC关于直线AC对称的三角形. 问题探究
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,AE=4,AF=2,是否在边BC、CD上分别存在点G、H,使得四边形EFGH的周长最小?若存在,求出它周长的最小值;若不存在,请说明理由. 问题解决
(3)如图③,有一矩形板材ABCD,AB=3米,AD=6米,现想从此板材中裁出一个面积尽可能大的四边形EFGH部件,使∠EFG=90°,EF=FG=
米,∠EHG=45°,经研究,只有当点E、F、G分别在边AD、
AB、BC上,且AF<BF,并满足点H在矩形ABCD内部或边上时,才有可能裁出符合要求的部件,试问能否裁得符合要求的面积尽可能大的四边形EFGH部件?若能,求出裁得的四边形EFGH部件的面积;若不能,请说明理由.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)作B关于AC 的对称点D,连接AD,CD,△ACD即为所求;
(2)作E关于CD的对称点E′,作F关于BC的对称点F′,连接E′F′,得到此时四边形EFGH的周长最小,DE′=DE=2,∠A=90°AE′=8,EF=2根据轴对称的性质得到BF′=BF=AF=2,,于是得到AF′=6,求出E′F′=10,即可得到结论;
(3)根据余角的性质得到1=∠2,推出△AEF≌△BGF,根据全等三角形的性质得到AF=BG,AE=BF,设AF=x,则AE=BF=3﹣x根据勾股定理列方程得到AF=BG=1,BF=AE=2,作△EFG关于EG的对称△EOG,则四边形EFGO是正方形,∠EOG=90°,以O为圆心,以EG为半径作⊙O,则∠EHG=45°的点在⊙O上,连接FO,并延长交⊙O于H′,则H′在EG的垂直平分线上,连接EH′GH′,则∠EH′G=45°,于是得到四边形EFGH′是符合条件的最大部件,根据矩形的面积公式即可得到结论. 【解答】解:(1)如图1,△ADC即为所求;
(2)存在,理由:作E关于CD的对称点E′,
作F关于BC的对称点F′,
连接E′F′,交BC于G,交CD于H,连接FG,EH, 则F′G=FG,E′H=EH,则此时四边形EFGH的周长最小, 由题意得:BF′=BF=AF=2,DE′=DE=2,∠A=90°, ∴AF′=6,AE′=8, ∴E′F′=10,EF=2
,
+10,
∴四边形EFGH的周长的最小值=EF+FG+GH+HE=EF+E′F′=2∴在边BC、CD上分别存在点G、H, 使得四边形EFGH的周长最小, 最小值为2
(3)能裁得, 理由:∵EF=FG=∴∠1=∠2,
在△AEF与△BGF中,∴△AEF≌△BGF,
∴AF=BG,AE=BF,设AF=x,则AE=BF=3﹣x, ∴x2+(3﹣x)2=(
,
+10;
,∠A=∠B=90°,∠1+∠AFE=∠2+AFE=90°,
),解得:x=1,x=2(不合题意,舍去),
2
∴AF=BG=1,BF=AE=2, ∴DE=4,CG=5, 连接EG,
作△EFG关于EG的对称△EOG, 则四边形EFGO是正方形,∠EOG=90°, 以O为圆心,以EG为半径作⊙O, 则∠EHG=45°的点在⊙O上,
连接FO,并延长交⊙O于H′,则H′在EG的垂直平分线上, 连接EH′GH′,则∠EH′G=45°,
此时,四边形EFGH′是要想裁得符合要求的面积最大的, ∴C在线段EG的垂直平分线设,
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