如图1,△ABC中,AC=BC,∠C=120°,D在BC边上、△BDE为等边三角形,连接AE,F为AE中点,连CF,DF.(1)请直接写出CF、DF的数量关系,不必说

发布时间:2020-08-12 15:39:17

如图1,△ABC中,AC=BC,∠C=120°,D在BC边上、△BDE为等边三角形,连接AE,F为AE中点,连CF,DF.
(1)请直接写出CF、DF的数量关系,不必说明理由;
(2)将图1中的△DBE绕点B顺时针旋转α(0°<α<60°),其它条件不变,如图2,试回答(1)中的结论是否成立?并说明理由;
(3)若将图(1)中的△DBE绕点B顺时针旋转90°,其它条件不变,请完成图3,并直接给出结论,不必说明理由.

网友回答

解:(1)FD=CF,
理由如下:
延长DF,交AC于G;
∵∠CDE=∠ACD=120°,
∴DE∥AG;
∵F是AE的中点,
∴F是GD的中点,即AE、DG互相平分,
∴四边形AGED是平行四边形,
∴AG=DE=DB;
∵BC=AC,∴CG=CD,
在等腰△CGD中,F是DG的中点,则CF⊥GD,且∠FCD=∠ACB=60°,
故FD=CF.

(2)延长DF至G,使得DF=FG;
则DG、AE互相平分,连接AG、CG;
故四边形AGED是平行四边形;
∴AG=DE=BD,且AG∥DE;
∴∠AGM=∠MDE=∠3+∠4=∠3+60°;
四边形AGMC中,
∠1+120°+∠CAG+∠AGF=360°,即∠1+120°+∠CAG+∠3+60°=360°?∠1+∠3+∠CAG=180°;
△DBM中,∠CBD+∠2+∠3=180°,
∵∠1=∠2,∴∠CAG=∠CBD=α;
又∵AG=BD,AC=BC,
∴△AGC≌△BDC,得GC=CD,∠ACG=∠DCB;
∴∠BCD+∠GCB=∠ACG+∠GCB=∠ACB=120°,
在等腰△GCD中,F是GD的中点,则CF⊥GD,且∠FCD=60°,
故FD=CF,所以(1)的结论依然成立.

(3)FD=CF,如图.(解法与(2)完全相同).
解析分析:(1)延长DF交AC于G,由于∠EDC=∠ACB=120°,易得AC∥DE,而F是AE中点,根据平行线分线段成比例定理得DF=FG,即F是DG的中点,那么DG、AE互相平分,即四边形AGED是平行四边形,得AG=DE=DB,由此可证得AG=AD,在等腰△CDG中,F是DG的中点,根据等腰三角形三线合一的性质可知AF平分∠ACB,即∠FCD=60°,根据直角三角形的性质即可得到CF、DF的比例关系.
(2)此题解法与(1)大致相同;延长DF到G,使得DF=FG,连接CG,那么AE、DG互相平分,即四边形AGED是平行四边形,得AG=DE=BD,然后证△AGC≌△BDC,可得到GC=CD,后面的解法与(1)相同.
(3)解法与(2)完全相同.

点评:此题主要考查的是旋转的性质,还涉及到:等腰三角形及等边三角形的性质、平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及解直角三角形等知识的综合应用,正确地构造出全等三角形是解答此题的关键.
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