如图1,点A是△ABC和△ADE的公共顶点,∠BAC+∠DAE=180°,AB=k?AE,AC=k?AD,点M是DE的中点,直线AM交直线BC于点N.
(1)探究∠ANB与∠BAE的关系,并加以证明.
说明:如果你经过反复探索没解决问题,可以从下面①②中选取一个作为已知条件,再完成你的证明,选取①比选原题少得2分,选取②比选原题少得5分.
①如图2,k=1;②如图3,AB=AC.
(2)若△ADE绕点A旋转,其他条件不变,则在旋转的过程中(1)的结论是否发生变化?如果没有发生变化,请写出一个可以推广的命题;如果有变化,请画出变化后的一个图形,并直接写出变化后∠ANB与∠BAE的关系.
网友回答
解:(1)∠ANB+∠BAE=180°.
证明:(法一)如图,延长AN到F,使MF=AM,连接DF、EF.
∵点M是DE的中点,∴DM=ME,∴四边形ADFE是平行四边形,
∴AD∥EF,AD=EF,∴∠DAE+∠AEF=180°,
∵∠BAC+∠DAE=180°,
∴∠BAC=∠AEF,
∵AB=kAE,AC=kAD,
∴,∴,
∴△ABC∽△EAF∴∠B=∠EAF,
∵∠ANB+∠B+∠BAF=180°,
∴∠ANB+∠EAF+∠BAF=180°,
即∠ANB+∠BAE=180°;
(法二)如图,延长DA到F,使AF=AD,连接EF.
∵∠BAC+∠DAE=180°,∠DAE+∠EAF=180°,
∴∠BAC=∠EAF,∵AB=kAE,AC=kAD,
∴,∴,
∴△ABC∽△AEF,
∴∠B=∠AEF,
∵点M是DE的中点,∴DM=ME,
又∵AF=AD,∴AM是△DEF的中位线,
∴AM∥EF,
∴∠NAE=∠AEF,
∴∠B=∠NAE,
∵∠ANB+∠B+∠BAN=180°,
∴∠ANB+∠NAE+∠BAN=180°,
即∠ANB+∠BAE=180°.
(2)不变化.如图(仅供参考),∠ANB=∠BAE.
选取(ⅰ),如图.
证明:延长AM到F,使MF=AM,连接DF、EF.
∵点M是DE的中点,
∴DM=ME,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∴AD∥FE,AD=EF,∴∠DAE+∠AEF=180°,
∵∠BAC+∠DAE=180°,∴∠BAC=∠AEF,
∵AB=kAE,AC=kAD,k=1,∴AB=AE,AC=AD,
∴AC=EF,∴△ABC≌△EAF,∴∠B=∠EAF,
∵∠ANB+∠B+∠BAF=180°,∴∠ANB+∠EAF+∠BAF=180°,
即∠ANB+∠BAE=180°.
选取(ⅱ),如图.
证明:∵AB=AC,∴∠B=(180°-∠BAC),
∵∠BAC+∠DAE=180°,∴∠DAE=180°-∠BAC,
∴∠B=∠DAE,∵AB=kAE,AC=kAD,
∴AE=AD,∵AM是△ADE的中线,AB=AC,
∴∠EAM=∠DAE,∴∠B=∠EAM,
∵∠ANB+∠B+∠BAM=180°,∴∠ANB+∠EAM+∠BAM=180°,
即∠ANB+∠BAE=180°.
解析分析:(1)根据已知条件构建平行四边形ADFE:延长AN到F,使MF=AM,连接DF、EF,由平行四边形的性质推出∠DAE+∠AEF=180°,再加上已知条件∠BAC+∠DAE=180°,不难知道∠BAC=∠AEF;而后根据已知线段间的比例关系,证明△ABC∽△EAF;最后利用相似三角形的性质来证明即可;
(2)选取①时,解题原理同(2);选取②时,先构建两个相似三角形△ABC与△AEF:如图,延长DA到F,使AF=AD,连接EF;然后证明两个三角形相似;最后由中位线的性质和相似三角形的性质来证明结论;
点评:本题主要考查的是相似三角形的判定与性质,三角形的中位线定理.