题目
如图,在等腰
Rt△ABC中,
∠BAC=90∘,
AB=AC,在
AC边上取一点
D,连接
BD,点
E为线段
BD上一点,以
BE为斜边作等腰
Rt△BEF.连接
AE、
AF、
CE,
AF交
BD于
G.
(1)如图
1,若
AE垂直平分
GD,
①求证:
∠AFE=∠CBD;
②判断
CE与
BF的关系,并说明理由;
(2)如图
2,
M是线段
CE上一点,若
∠FAM=45∘,求证:
CM=ME.
知识点:三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)①证明:
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BCA=∠CBA=45∘,
∵△BEF是等腰直角三角形,
∴∠BEF=∠FBE=45∘,
∴∠BCA=∠BEF,
∵AE垂直平分
CD,
∴AG=AD,
∴∠AGD=∠ADG,
又
∵∠AGD=∠AFE+∠BEF,
∠ADG=∠CBD+∠BCA,
∴∠AFE=∠CBD;
②
CE∥BF,
CE=BF,理由如下,
设
∠CBD=α,则
∠CFE=α,
∵△BEF是等腰直角三角形,
∴∠BFE=90∘,
∴∠AFB=90∘−α,
∵∠ABC=45∘,
∴∠ABD=45∘+α,
∴∠ABF=∠ABD+∠FBE=90∘−α,
∴∠AFB=∠ABF,
∴AB=AF,
∵AB=AC,
∴AC=AF,
由①知
AG=AD,
AE⊥GD,
∴∠GAE=∠DAE,
在
△CAE和
△FAE中,
⎩⎨⎧AC=AF∠CAE=∠FAEAE=AE,
∴△CAE≌△FAE(SAS),
∴CE=EF,
∠ACE=∠AFE,
∴CE=BF,
∠ACE=∠CBD,
∵∠BCE=∠BAC−∠ACE=45∘−∠ACE,
∠FBC=∠FBE−∠CBD=45∘−∠CBD,
∴∠BCE=∠FBC,
∴CE∥BF;
(2)证明:如图,过点
F作
AF的垂线交
AM延长线于点
N,连接
NE,则
∠AFN=90∘,
∵∠AFN=∠BFE=90∘,
∴∠NFE=∠AFB,
∵∠FAM=45∘,
∴AF=NF,
∵FE=FB,
∴△FNE≌△FAB(SAS),
∴NE=AB,
∠FNE=∠FAB,
∵AB=AC,
∴FN=AC,
∵∠FAB+∠MAC=90∘−∠FAM=45∘,
∴∠MAC=45∘−∠FAB,
∵∠FNA=45∘,
∴∠ENM=∠FNA−∠FNE=45∘−∠FNE∵∠FNE=∠FAB,
∴∠MAC=∠ENM,
∵∠AMC=∠NME,
∴△AMC≌△NME(AAS),
∴CM=ME.
解析
(1)①证明:
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BCA=∠CBA=45∘,
∵△BEF是等腰直角三角形,
∴∠BEF=∠FBE=45∘,
∴∠BCA=∠BEF,
∵AE垂直平分
CD,
∴AG=AD,
∴∠AGD=∠ADG,
又
∵∠AGD=∠AFE+∠BEF,
∠ADG=∠CBD+∠BCA,
∴∠AFE=∠CBD;
②
CE∥BF,
CE=BF,理由如下,
设
∠CBD=α,则
∠CFE=α,
∵△BEF是等腰直角三角形,
∴∠BFE=90∘,
∴∠AFB=90∘−α,
∵∠ABC=45∘,
∴∠ABD=45∘+α,
∴∠ABF=∠ABD+∠FBE=90∘−α,
∴∠AFB=∠ABF,
∴AB=AF,
∵AB=AC,
∴AC=AF,
由①知
AG=AD,
AE⊥GD,
∴∠GAE=∠DAE,
在
△CAE和
△FAE中,
⎩⎨⎧AC=AF∠CAE=∠FAEAE=AE,
∴△CAE≌△FAE(SAS),
∴CE=EF,
∠ACE=∠AFE,
∴CE=BF,
∠ACE=∠CBD,
∵∠BCE=∠BAC−∠ACE=45∘−∠ACE,
∠FBC=∠FBE−∠CBD=45∘−∠CBD,
∴∠BCE=∠FBC,
∴CE∥BF;
(2)证明:如图,过点
F作
AF的垂线交
AM延长线于点
N,连接
NE,则
∠AFN=90∘,
∵∠AFN=∠BFE=90∘,
∴∠NFE=∠AFB,
∵∠FAM=45∘,
∴AF=NF,
∵FE=FB,
∴△FNE≌△FAB(SAS),
∴NE=AB,
∠FNE=∠FAB,
∵AB=AC,
∴FN=AC,
∵∠FAB+∠MAC=90∘−∠FAM=45∘,
∴∠MAC=45∘−∠FAB,
∵∠FNA=45∘,
∴∠ENM=∠FNA−∠FNE=45∘−∠FNE∵∠FNE=∠FAB,
∴∠MAC=∠ENM,
∵∠AMC=∠NME,
∴△AMC≌△NME(AAS),
∴CM=ME.