题目
如图,在
△ABC中,
∠A=45∘,点
D在
AB边上,
BC=CD,
DE⊥AC于点
E,
BF⊥AC于点
F,
BF交
CD于点
G.
(1)若
∠ACD=22.5∘,则
∠CBF=______∘;
(2)求证:
CF=DE;
(3)若
AB=AC,求证:
BG=2DE.
知识点:线段垂直平分线的性质、全等三角形的性质、全等三角形的判定、直角三角形全等的判定、等腰三角形的性质、等腰三角形的判定定理、直角三角形的性质、三角形的面积章节: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所示:
∵∠A=45∘,
BF⊥AC,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴∠1=∠A=45∘,
∵∠ACD=22.5∘,
∴∠2=∠A+∠ACD=67.5∘,
∵BC=CD,
∴∠2=∠CBD=67.5∘,
即
∠1+∠CBF=67.5∘,
∴∠CBF=67.5∘−∠3=22.5∘,
故答案为:
22.5;
(2)证明:如图
2所示:
∵DE⊥AC,
BF⊥AC,
∴∠BFC=∠CED=90∘,
∵△ABF是等腰直角三角形,
∴AF=BF,
∠1=∠A=45∘,
∵BC=CD,
∴∠2=∠CBD=∠1+∠3=45∘+∠3,
∵∠2=∠A+∠ACD=45∘+∠ACD,
∴∠3=∠ACD,
在
△BFC和
△CED中,
⎩⎨⎧∠3=∠ACD∠BFC=∠CED=90°BC=CD,
∴△BFC≌△CED(AAS),
∴CF=DE;
(3)证明:过点
C作
CH⊥AB于
H,如图
3所示:
∵∠A=45∘,
AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=21(180∘−∠A)=67.5∘,
∵BC=CD,
CH⊥AB,
∠ACH=∠DCH=1/2∠BCD,
∴∠2=∠ABC=67.5∘,
DH=BH,
∴∠1+∠3=∠ABC=67.5∘,
∵∠1=∠A=45∘,
∴∠3=22.5∘,
∵∠2=∠A+∠ACD=65∘,
∴∠ACD=22.5∘,
∴∠BCD=∠ACB−∠ACD=67.5∘−22.5∘=45∘,
∴∠ACH=∠DCH=21∠BCD=22.5∘,
∴∠DCH=∠ACD=22.5∘,
即
CD是
∠ACH的平分线,
又
∵DE⊥AC,
CH⊥AH,
∴DE=DH=BH,
∴BD=2DH=2DE,
在
△BDH中,
∠4=180∘−(∠1+∠2)=67.5∘,
∴∠2=∠4=67.5∘,
∴BG=BD,
∴BG=2DE.
解析
(1)如图
1所示:
∵∠A=45∘,
BF⊥AC,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴∠1=∠A=45∘,
∵∠ACD=22.5∘,
∴∠2=∠A+∠ACD=67.5∘,
∵BC=CD,
∴∠2=∠CBD=67.5∘,
即
∠1+∠CBF=67.5∘,
∴∠CBF=67.5∘−∠3=22.5∘,
故答案为:
22.5;
(2)证明:如图
2所示:
∵DE⊥AC,
BF⊥AC,
∴∠BFC=∠CED=90∘,
∵△ABF是等腰直角三角形,
∴AF=BF,
∠1=∠A=45∘,
∵BC=CD,
∴∠2=∠CBD=∠1+∠3=45∘+∠3,
∵∠2=∠A+∠ACD=45∘+∠ACD,
∴∠3=∠ACD,
在
△BFC和
△CED中,
⎩⎨⎧∠3=∠ACD∠BFC=∠CED=90°BC=CD,
∴△BFC≌△CED(AAS),
∴CF=DE;
(3)证明:过点
C作
CH⊥AB于
H,如图
3所示:
∵∠A=45∘,
AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=21(180∘−∠A)=67.5∘,
∵BC=CD,
CH⊥AB,
∠ACH=∠DCH=1/2∠BCD,
∴∠2=∠ABC=67.5∘,
DH=BH,
∴∠1+∠3=∠ABC=67.5∘,
∵∠1=∠A=45∘,
∴∠3=22.5∘,
∵∠2=∠A+∠ACD=65∘,
∴∠ACD=22.5∘,
∴∠BCD=∠ACB−∠ACD=67.5∘−22.5∘=45∘,
∴∠ACH=∠DCH=21∠BCD=22.5∘,
∴∠DCH=∠ACD=22.5∘,
即
CD是
∠ACH的平分线,
又
∵DE⊥AC,
CH⊥AH,
∴DE=DH=BH,
∴BD=2DH=2DE,
在
△BDH中,
∠4=180∘−(∠1+∠2)=67.5∘,
∴∠2=∠4=67.5∘,
∴BG=BD,
∴BG=2DE.