基础链 接:
1.两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等.
2.旋转前、后的图形全等;
3.对顶角相等;
4.直角三角形的两个锐角互余;
5.等边三角形的每一个角都等于60°;
6.两条直线相交所成的角中有一个角是90°,这两条直线互相垂直.
题目:
如图1,在△ABC中,AE⊥BC于E,AE=BE,D是AE上的一点,且DE=CE,连接BD、CD.
(1)试判断BD与AC的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若将△DCE绕点E旋转一定的角度后,试判断BD与AC的位置关系和数量关系是否发生变化,并说明理由;
(3)如图3,若将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,其他条件不变.
①试猜想BD与AC的数量关系,并说明理由;
②你能求出BD与AC的夹角度数吗?如果能,请直接写出夹角的度数;如果不能,请说明理由.
解析:(1)BD⊥AC,BD=AC.
理由如下:如图4,延长BD交AC于点F.
因为AE⊥BC于E,所以∠BED=∠AEC=90°;
在△BED和△AEC中,因为BE=AE,∠BED=∠AEC,DE=CE,
所以△BED≌△AEC(SAS),所以BD=AC,∠EBD=∠EAC.
因为∠BDE=∠ADF,∠EBD+∠BDE=90°,
所以∠EAC+∠ADF=90°,
所以∠AFB=90°,
所以BD⊥AC.
综上:BD⊥AC,BD=AC.
(2)BD与AC的位置和数量关系不发生变化.
理由:
如图5,令BD与AC交于点O,BD与AE交于点F.因为∠BEA=∠DEC=90°,所以∠BEA+∠AED=∠AED+∠DEC,即∠BED=∠AEC.
在△BED和△AEC中,
因为BE=AE,∠BED=∠AEC,DE=CE,所以△BED≌△AEC(SAS),
所以BD=AC,∠EBD=∠AEC.
因为∠EBD+∠BEA+∠BFE=∠EAC+∠AOF+∠AFD,
所以∠BEA=∠AOB,因为∠BEA=90°,
所以∠AOB=90°,所以BD⊥AC.
综上:BD⊥AC,BD=AC.
(3)①BD=AC.
理由:
如图6,因为∠BEA=∠DEC=60°,
所以∠BEA+∠AED=∠AED+∠DEC,即∠BED=∠AEC;
在△BED和△AEC中,因为BE=AE,∠BED=∠AEC,DE=CE,
所以△BED≌△AEC(SAS),
所以BD=AC.
②能.60°或120°.
理由:
如图6,令BD与AC相交于点G.
由①中△BED≌△AEC知,∠EBD=∠EAC;
因为∠EBA+∠BAE=120°,
所以(∠EBA-∠EBD)+(∠BFE+∠EAC)=120°,
即∠GBA+∠BAG=120°,所以∠AGB=180°-120°=60°,
∠BGC=120°.
即BD与AC的夹角为60°或120°.
点拨:
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、等边三角形的性质;会运用垂直的定义等,是猜想、证明和计算的基础.
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