(3)解:连接AE,过点A作AH?AE交BD延长线于点H,连接CH,如图4.
?BAC?90?,??BAE??CAH,
设?ABD??CED??,则?FAD?2?,?ACG?90??2?,
CA?CE,??AEC??EAC?45???,
??AED?45?,??AHE?45?,?AE?AH, AB?AC,∴△ABE≌△ACH(SAS),
??AEB??AHC?135?,??CHD?90?,
过点A作AK?ED于K,??AKD??CHD?90?, AD?CD,?ADK??CDH,
∴△AKD≌△CHD(AAS),?DK?DH,
∵AK?DF,AF?AD,AE?AH,
?FK?DK,EK?HK,
?DH?EF?3,?DF?6.
【点睛】
本题考查了直角三角形的性质、三角形的内角和定理、三角形的外角性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及等腰三角形的性质等知识,考查的知识点多、综合性强、难度较大,正确添加辅助线、构造等腰直角三角形和全等三角形的模型、灵活应用上述知识是解题的关键.
4.如图,在等边?ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以
CD为一边在CD的下方作等边?CDE,连结BE. (1)求?CAM的度数;
(2)若点D在线段AM上时,求证:?ADC??BEC;
(3)当动点D在直线AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断?AOB是否为定值?并说明理由.
【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)?AOB是定值,?AOB?60?. 【解析】 【分析】
(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;
(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC?AC,DC?EC,,
?ACB??DCE?60?,由等式的性质就可以?BCE??ACD,根据SAS就可以得出?ADC??BEC;
(3)分情况讨论:当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知?ACD??BCE,就可以求出结论;当点D在线段AM的延长线上时,如图2,可以得出?ACD??BCE而有
?CBE??CAD?30?而得出结论;当点D在线段MA的延长线上时,如图3,通过得出?ACD??BCE同样可以得出结论. 【详解】
(1)?ABC是等边三角形, ??BAC?60?.
线段AM为BC边上的中线,
1??CAM??BAC,
2??CAM?30?.
(2)
?ABC与?DEC都是等边三角形,
?AC?BC,CD?CE,?ACB??DCE?60?, ??ACD??DCB??DCB??BCE, ??ACD??BCE. 在?ADC和?BEC中 ?AC?BC???ACD??BCE, ?CD?CE???ACD??BCE(SAS);
(3)?AOB是定值,?AOB?60?, 理由如下:
①当点D在线段AM上时,如图1,
由(2)可知?ACD??BCE,则?CBE??CAD?30?, 又?ABC?60?,
??CBE??ABC?60??30??90?,
?ABC是等边三角形,线段AM为BC边上的中线
11?AM平分?BAC,即?BAM??BAC??60??30?
22??BOA?90??30??60?.
②当点D在线段AM的延长线上时,如图2,
?ABC与?DEC都是等边三角形,
?AC?BC,CD?CE,?ACB??DCE?60?,
??ACB??DCB??DCB??DCE, ??ACD??BCE, 在?ACD和?BCE中 ?AC?BC???ACD??BCE, ?CD?CE???ACD??BCE(SAS),
??CBE??CAD?30?,
同理可得:?BAM?30?, ??BOA?90??30??60?.
③当点D在线段MA的延长线上时,
?ABC与?DEC都是等边三角形,
?AC?BC,CD?CE,?ACB??DCE?60?, ??ACD??ACE??BCE??ACE?60?, ??ACD??BCE, 在?ACD和?BCE中 ?AC?BC???ACD??BCE, ?CD?CE???ACD??BCE(SAS),
??CBE??CAD,
同理可得:?CAM?30? ??CBE??CAD?150? ??CBO?30?,
∵?BAM?30?,
??BOA?90??30??60?.
综上,当动点D在直线AM上时,?AOB是定值,?AOB?60?.
【点睛】
此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.
5.如图,在?ABC中,CE为三角形的角平分线,AD?CE于点F交BC于点D (1)若?BAC?96?,?B?28?,直接写出?BAD? 度 (2)若?ACB?2?B, ①求证:AB?2CF
CF?a,EF?b,直接写出②若 BDa,b的式子表示) ? (用含 CD
【答案】(1)34;(2)①见详解;②【解析】 【分析】
2b a?b(1)由三角形内角和定理和角平分线定义即可得出答案;
(2)①证明?B??BCE,得出BE=CE,过点A作AH//BC交CE与点H,则
?H??BCE??ACE,?EAH??B,得出AH=AC,?H??EAH,得出AE=HE,
由等腰三角形的性质可得出HF=CF,即可得出结论;
②证明AHF?DCF,得出AH=DC,求出HF=CF=a,HE=HF-EF=a-b,CE=a+b,由
AH//BC得出
【详解】
AHAEa?b??,进而得出结论. BCBEa?b
解:(1)∵?BAC?96?,?B?28?, ∴?ACB?180??96??28??56?, ∵CE为三角形的角平分线, ∴?ACE?12?ACB?28?, ∵AD?CE,
∴?CAF?90??28??62?, ∴?BAD?96??62??34?. 故答案为:34;
(2)①证明:∵?ACB?2?B?2?BCE ∴?B??BCE ∴BE?CE
过点A作AH//BC交CE与点H,如图所示:
则?H??BCE??ACE,?EAH??B ∴AH=AC,?H??EAH ∴AE=HE ∵AD?CE ∴HF=CF ∴AB=HC=2CF;
②在△AHF和DCF中,
???H??DCF?HF?CF? ??AFH??DFC∴AHF?DCF ∴AH=DC
∵CF ?a,EF?b ∴ HF?CF?a,由①得 AE?HE?HF?EF?a?b,∵ AH//BC ∴
AHBC?AEa?bBE?a?b
BE?CE?a?b