题目问题背景:
△ABC和
△ADE都是等腰直角三角形,
∠BAC=∠DAE=90∘,
AB=AC,
AD=AE.
(1)问题探究:连接
BD与
CE,
BD与
CE交点为
F.
①如图
1,
BD与
CE的数量关系是______(填"相等"或"不相等"
),BD与
CE的位置关系是______
(填"平行"或"垂直");
②如图
2,
M、
N分别是
BD与
CE的中点
,∠ANM=______∘;
(2)问题拓展:当等腰直角
△ABC旋转到如图
3位置,连接
BE,
CD,点
H为
BE中点,当
B、
C、
D三点共线时,若
AB=4,
AD=45,请求出线段
AH的长.
知识点:三角形、全等三角形的判定章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)①如图
1,

设
AB与
CE交于点
O,
∵∠BAC=∠DAE=90∘,
AB=AC,
AD=AE.
∴∠BAC+∠BAE=∠DAE+∠BAE,
∴∠CAE=∠BAD,
∴△CAE≌△BAD(SAS),
∴BD=CE,
∠ACE=∠ABD,
∵∠BOF=∠AOC,
∴∠BFO=∠BAC=90∘,
∴BD⊥CE,
故答案为:相等,垂直;
②如图
2,

连接
AM,
由①知,
∠ACE=∠ABD,
CE=BD,
∵M、
N分别是
BD与
CE的中点,
∴CN=21CE,BM=21BD,
∴CN=BM,
∵AC=AB,
∴△ACN≌△ABM(SAS),
∴AN=AM,
∠CAN=∠BAM,
∴∠CAN−∠BAN=∠BAM−∠BAN,
∴∠MAN=∠BAC=90∘,
∴∠ANM=∠AMN=45∘,
故答案为:
45;
(2)如图
3,

当
C在
BD上时,
作
AR⊥BC于
R,延长
AH至
W,使
HW=AH,
∴∠ARD=90∘,
∵∠ACB=45∘,
∠ARC=90∘,
∴AR=CR=22AC=22,
∴DR=AD2−AR2=(45)2−(22)2=62,
∴CD=DR−CR=62−22=42,
∵H是
BE的中点,
∴四边形
ABWE是平行四边形,
∴EW=AB=AC,
∠AEW+∠BAE=180∘,
∵∠BAC+∠DAE=90∘+90∘=180∘,
∴∠CAD+∠BAE=180∘,
∴∠AEW=∠CAD,
∵AD=AE,
∴△AEW≌△ADC(SAS),
∴AW=CD=42,
∴AH=22,
如图
4,

当点
C在
DB的延长线上时,
CD=DR+CR=62+22=82,
∴AH=21CD=42,
综上所述:
AH=22或
42.
解析
(1)①如图
1,

设
AB与
CE交于点
O,
∵∠BAC=∠DAE=90∘,
AB=AC,
AD=AE.
∴∠BAC+∠BAE=∠DAE+∠BAE,
∴∠CAE=∠BAD,
∴△CAE≌△BAD(SAS),
∴BD=CE,
∠ACE=∠ABD,
∵∠BOF=∠AOC,
∴∠BFO=∠BAC=90∘,
∴BD⊥CE,
故答案为:相等,垂直;
②如图
2,

连接
AM,
由①知,
∠ACE=∠ABD,
CE=BD,
∵M、
N分别是
BD与
CE的中点,
∴CN=21CE,BM=21BD,
∴CN=BM,
∵AC=AB,
∴△ACN≌△ABM(SAS),
∴AN=AM,
∠CAN=∠BAM,
∴∠CAN−∠BAN=∠BAM−∠BAN,
∴∠MAN=∠BAC=90∘,
∴∠ANM=∠AMN=45∘,
故答案为:
45;
(2)如图
3,

当
C在
BD上时,
作
AR⊥BC于
R,延长
AH至
W,使
HW=AH,
∴∠ARD=90∘,
∵∠ACB=45∘,
∠ARC=90∘,
∴AR=CR=22AC=22,
∴DR=AD2−AR2=(45)2−(22)2=62,
∴CD=DR−CR=62−22=42,
∵H是
BE的中点,
∴四边形
ABWE是平行四边形,
∴EW=AB=AC,
∠AEW+∠BAE=180∘,
∵∠BAC+∠DAE=90∘+90∘=180∘,
∴∠CAD+∠BAE=180∘,
∴∠AEW=∠CAD,
∵AD=AE,
∴△AEW≌△ADC(SAS),
∴AW=CD=42,
∴AH=22,
如图
4,

当点
C在
DB的延长线上时,
CD=DR+CR=62+22=82,
∴AH=21CD=42,
综上所述:
AH=22或
42.