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

发布时间:2020-08-08 05:32:09

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.

网友回答

(1)AE=AF.
证明:在△ABE和△ACF中,
∵∠BAE+∠EAC=∠CAF+∠EAC=60°,
∴∠BAE=∠CAF.
∵AB=AC,∠B=∠ACF=60°,∴△ABE≌△ACF(ASA).
∴AE=AF.

(2)解:周长是变化的.
由△ABE≌△ACF(ASA)得到BE=CF,所以CF+CE=BC,
当AE、AF最短时,即AE⊥BC、AF⊥CD,周长最小,
周长最小值为4+;

(3)证明:
过点P作PM⊥BC、PN⊥CD,垂足分别为M、N.
∴∠PME=∠PNF=90°,∵在菱形ABCD中,
CA平分∠BCD,∴PM=PN,
∵∠BCD=120°,∠EPF=60°,
∴∠PEC+∠PFC=360°-(120°+60°)
=180°,
∵∠PFN+∠PFC=180°,
∴∠PEC=∠PFN,
又∵∠PME=∠PNF,PM=PN,∴△PEM≌△PFN,∴PE=PF.
解析分析:(1)根据已知得出∠BAE=∠CAF,AB=AC,∠B=∠ACF=60°,即可得出△ABE≌△ACF即可得出
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