在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,若点D在线段BC上,以AD为边长作正方形ADEF,如图1,易证:∠AFC=∠ACB+∠DAC;
(1)若点D在BC延长线上,其他条件不变,写出∠AFC、∠ACB、∠DAC的关系,并结合图2给出证明;
(2)若点D在CB延长线上,其他条件不变,直接写出∠AFC、∠ACB、∠DAC的关系式.
网友回答
解:(1)关系:∠AFC=∠ACB-∠DAC,…
证明:∵四边形ADEF为正方形,
∴AD=AF,∠FAD=90°,
∵∠BAC=90°,∠FAD=90°,
∴∠BAC+∠CAD=∠FAD+∠CAD,即∠BAD=∠CAF,…
在△ABD和△ACF中,
,
∴△ABD≌△ACF(SAS),…
∴∠AFC=∠ADB,
∵∠ACB是△ACD的一个外角,
∴∠ACB=∠ADB+∠DAC,…
∴∠ADB=∠ACB-∠DAC,
∵∠ADB=∠AFC,
∴∠AFC=∠ACB-∠DAC;…
(2)∠AFC、∠ACB、∠DAC满足的关系式为:∠AFC+∠DAC+∠ACB=180°,…
证明:∵四边形ADEF为正方形,
∴∠DAF=90°,AD=AF,
又∠BAC=90°,
∴∠DAF=∠BAC,
∴∠DAF-∠BAF=∠BAC-∠BAF,即∠DAB=∠FAC,
在△ABD和△ACF中,
,
∴△ABD≌△ACF(SAS),
∴∠ADB=∠AFC,
在△ADC中,∠ADB+∠ACB+∠DAC=180°,
则∠AFC+∠ACB+∠DAC=180°.
解析分析:(1)∠AFC、∠ACB、∠DAC的关系为:∠AFC=∠ACB-∠DAC,理由为:由四边形ADEF为正方形,得到AD=AF,且∠FAD为直角,得到∠BAC=∠FAD,等式左右两边都加上∠CAD得到∠BAD=∠CAF,再由AB=AC,AD=AF,利用SAS可得出三角形ABD与三角形ACF全等,根据全等三角形的对应角相等可得出∠AFC=∠ADB,又∠ACB为三角形ACD的外角,利用外角的性质得到∠ACB=∠ADB+∠DAC,变形后等量代换即可得证;
(2)∠AFC、∠ACB、∠DAC的关系式是∠AFC+∠ACB+∠DAC=180°,可以根据∠DAF=∠BAC=90°,等号两边都减去∠BAF,可得出∠DAB=∠FAC,再由AD=AF,AB=AC,利用SAS证明三角形ABD与三角形AFC全等,由全等三角形的对应角相等可得出∠AFC=∠ADB,根据三角形ADC的内角和为180°,等量代换可得证.
点评:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理,以及三角形的外角性质,熟练掌握判定及性质是解本题的关键.