基礎鏈 接:
1.兩邊和它們的夾角分別相等的兩個三角形全等.
2.旋轉前、後的圖形全等;
3.對頂角相等;
4.直角三角形的兩個銳角互餘;
5.等邊三角形的每一個角都等於60°;
6.兩條直線相交所成的角中有一個角是90°,這兩條直線互相垂直.
題目:
如圖1,在△ABC中,AE⊥BC於E,AE=BE,D是AE上的一點,且DE=CE,連接BD、CD.
(1)試判斷BD與AC的位置關係和數量關係,並說明理由;
(2)如圖2,若將△DCE繞點E旋轉一定的角度後,試判斷BD與AC的位置關係和數量關係是否發生變化,並說明理由;
(3)如圖3,若將(2)中的等腰直角三角形都換成等邊三角形,其他條件不變.
①試猜想BD與AC的數量關係,並說明理由;
②你能求出BD與AC的夾角度數嗎?如果能,請直接寫出夾角的度數;如果不能,請說明理由.
解析:(1)BD⊥AC,BD=AC.
理由如下:如圖4,延長BD交AC於點F.
因為AE⊥BC於E,所以∠BED=∠AEC=90°;
在△BED和△AEC中,因為BE=AE,∠BED=∠AEC,DE=CE,
所以△BED≌△AEC(SAS),所以BD=AC,∠EBD=∠EAC.
因為∠BDE=∠ADF,∠EBD+∠BDE=90°,
所以∠EAC+∠ADF=90°,
所以∠AFB=90°,
所以BD⊥AC.
綜上:BD⊥AC,BD=AC.
(2)BD與AC的位置和數量關係不發生變化.
理由:
如圖5,令BD與AC交於點O,BD與AE交於點F.因為∠BEA=∠DEC=90°,所以∠BEA+∠AED=∠AED+∠DEC,即∠BED=∠AEC.
在△BED和△AEC中,
因為BE=AE,∠BED=∠AEC,DE=CE,所以△BED≌△AEC(SAS),
所以BD=AC,∠EBD=∠AEC.
因為∠EBD+∠BEA+∠BFE=∠EAC+∠AOF+∠AFD,
所以∠BEA=∠AOB,因為∠BEA=90°,
所以∠AOB=90°,所以BD⊥AC.
綜上:BD⊥AC,BD=AC.
(3)①BD=AC.
理由:
如圖6,因為∠BEA=∠DEC=60°,
所以∠BEA+∠AED=∠AED+∠DEC,即∠BED=∠AEC;
在△BED和△AEC中,因為BE=AE,∠BED=∠AEC,DE=CE,
所以△BED≌△AEC(SAS),
所以BD=AC.
②能.60°或120°.
理由:
如圖6,令BD與AC相交於點G.
由①中△BED≌△AEC知,∠EBD=∠EAC;
因為∠EBA+∠BAE=120°,
所以(∠EBA-∠EBD)+(∠BFE+∠EAC)=120°,
即∠GBA+∠BAG=120°,所以∠AGB=180°-120°=60°,
∠BGC=120°.
即BD與AC的夾角為60°或120°.
點撥:
熟悉用“SAS”判定三角形全等,熟知直角三角形、等腰直角三角形、等邊三角形的性質;會運用垂直的定義等,是猜想、證明和計算的基礎.
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