如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=3,点D是边AB上的动点(点D与点A、B不重合),过点D作DE⊥AB交射线AC于E,连接BE,点F是BE的中点,连接CD、CF、DF.
(1)当点E在边AC上(点E与点C不重合)时,设AD=x,CE=y.
①直接写出y关于x的函数关系式及定义域;
②求证:△CDF是等边三角形;
(2)如果BE=2,请直接写出AD的长.
网友回答
解:(1)①∵∠A=60°,DE⊥AB,
∴∠AED=90°-60°=30°,
∴AE=2AD=2x,
又AC=AE+CE,
即3=2x+y,
∴y=-2x+3;定义域:0<x<;…
②证明:在Rt△ECB和Rt△EDB中,∠ECB=∠EDB=90°.
∵点F是BE的中点,
∴.…
∴∠FCB=∠CBF,∠FDB=∠DBF.…
∴∠CFE=2∠CBF,∠DFE=2∠DBF.
∴∠CFE+∠DFE=2(∠CBF+∠DBF).
即∠CFD=2∠CBA.…
∵∠A=60°,∴∠ABC=90°-60°=30°.
∴∠CFD=60°.…
∴△CDF是等边三角形.…
(2)∵∠ACB=90°,∠A=60°,AC=3,
∴BC=3tan60°=3,
在Rt△BCE中,CE===1,
当点E在AC上时,AD=AE=(3-1)=1,
当点E在射线AC上时,AD=AE=(3+1)=2,
∴AD的长是1或2.? …(一解正确得2分;两解正确得3分)
解析分析:(1)①根据30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AE=2AD,然后再根据AC=3进行解答即可;
②先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到CF=DF=BE,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和得到∠DFC=2∠ABC=60°,然后即可证明是等边三角形;
(2)先求出BC的长度,在△BEC中,再利用勾股定理求出CE=1,再分点E在AC上与在射线AC上两种情况求解.
点评:本题主要考查了30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,以及等边三角形的判定,综合性较强,只要仔细分析也不难解决.