题目在等边
△ABC中,
AB=4,点
D和点
E分别在边
AB,
BC上,以
DE为边向右侧作等边
△DEF,连接
CF.

(1)如图
1,当点
D和点
A重合时,试求
∠ACF的度数;
(2)当点
D是边
AB的中点时,
①如图
2,判断线段
FE与
FC的数量关系并证明;
②如图
3,在点
E从点
B沿
BC运动到点
C的过程中,请直接写出点
F的运动轨迹的长度.
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)如图
1中,
∵△ABC,
△AEF都是等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=∠EAF=60∘,
AB=AC,
AE=AF,
即
∠BAE+∠EAC=∠EAC+∠CAF,
∴∠BAE=∠CAF,
在
△BAE和
△CAF中,
⎩⎨⎧AB=AC∠BAE=∠CAFAE=AF,
∴△BAE≌△CAF(SAS),
∴∠ABC=∠ACF=60∘;
(2)①
FE=FC,
证明:如图
2中,连接
CD,取
BC的中点
T,连接
DT,
FT,
∵BD=AD,
BT=CT,
AB=BC,
∴BD=BT,
∵∠B=60∘,
∴△BDT是等边三角形,
∵△DEF是等边三角形,
∴同(1)法可证
,△BDE≌△TDF(SAS),
∴BE=FT,
∠B=∠DTF=60∘,
∵∠BTD=60∘,
∴∠FTC=∠B=60∘,
∵BD=TC,
∠B=∠FTC,
BE=TF,
∴△BDE≌△TCF(SAS),
∴DE=CF,
∵EF=DE,
∴FE=FC;
②如图,连接
CD,以
CD为边向外作等边三角形
DNC,取
BC的中点
M,连接
NM,
所以点
F的运动轨迹是
MN,
∵CD=CN,
∠CDB=∠NCM=90∘,
BD=CM,
∴△CDB≌△NCM(SAS),
∴BC=MN=4,
∴点
F的运动轨迹的长度为
4.
解析
(1)如图
1中,
∵△ABC,
△AEF都是等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=∠EAF=60∘,
AB=AC,
AE=AF,
即
∠BAE+∠EAC=∠EAC+∠CAF,
∴∠BAE=∠CAF,
在
△BAE和
△CAF中,
⎩⎨⎧AB=AC∠BAE=∠CAFAE=AF,
∴△BAE≌△CAF(SAS),
∴∠ABC=∠ACF=60∘;
(2)①
FE=FC,
证明:如图
2中,连接
CD,取
BC的中点
T,连接
DT,
FT,
∵BD=AD,
BT=CT,
AB=BC,
∴BD=BT,
∵∠B=60∘,
∴△BDT是等边三角形,
∵△DEF是等边三角形,
∴同(1)法可证
,△BDE≌△TDF(SAS),
∴BE=FT,
∠B=∠DTF=60∘,
∵∠BTD=60∘,
∴∠FTC=∠B=60∘,
∵BD=TC,
∠B=∠FTC,
BE=TF,
∴△BDE≌△TCF(SAS),
∴DE=CF,
∵EF=DE,
∴FE=FC;
②如图,连接
CD,以
CD为边向外作等边三角形
DNC,取
BC的中点
M,连接
NM,
所以点
F的运动轨迹是
MN,
∵CD=CN,
∠CDB=∠NCM=90∘,
BD=CM,
∴△CDB≌△NCM(SAS),
∴BC=MN=4,
∴点
F的运动轨迹的长度为
4.