题目在
△ABC中,
∠B=90∘,
AB=1,
D为
BC延长线上一点,
E为线段
AC,
CD的垂直平分线的交点,连接
EA,
EC,
ED.
(1)如图
1,当
∠BAC=50∘时,求
∠AED的度数.
(2)当
∠BAC=60∘时,
①如图
2,连接
AD,按边分,
△AED是______三角形.
②如图
3,直线
CF与
ED交于点
F,满足
∠CFD=∠CAE,
P为直线
CF上的一个动点.说明当点
P在什么位置时,
PE−PD的值最大?并求出这个最大值.

知识点:等腰三角形的性质、等边三角形的性质、平行四边形的性质、平行四边形的判定、解直角三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)∵点
E是线段
AC,
CD的垂直平分线的交点,
∴EA=EC=ED,
∴∠EAC=∠ECA,
∠ECD=∠EDC,
∵∠ABC=90∘,
∠BAC=50∘,
∴∠ACB=90∘−50∘=40∘,
∴∠ACD=180∘−40∘=140∘,
∴∠EAC+∠ACD+∠EDC=280∘,
∴∠AED=360∘−280∘=80∘.
(2)①
∵点
E是线段
AC,
CD的垂直平分线的交点,
∴EA=EC=ED,
∴∠EAC=∠ECA,
∠ECD=∠EDC,
∵∠ABC=90∘,
∠BAC=60∘,
∴∠ACB=90∘−60∘=30∘,
∴∠ACD=180∘−30∘=150∘,
∴∠EAC+∠ACD+∠EDC=300∘,
∴∠AED=360∘−300∘=60∘,
∴△ADE是等边三角形;
②点
P在
ED\’的延长线上时,
PE−PD的值最大,理由如下:
如图
3中,作点
D关于直线
CF的对称点
D\’,连接
CD\’,
DD\’,
ED\’.

当点
P在
ED\’的延长线上时,
PE−PD的值最大,此时
PE−PD=ED\’,
∵∠CFD+∠CFE=180∘,
∠CFD=∠CAE,
∴∠CAE+∠CFE=180∘,
∴∠ACF+∠AEF=180∘,
∵∠AED=60∘,
∴∠ACF=120∘,
∴∠ACB=∠FCD=30∘,
∴∠DCF=∠FCD\’=30∘,
∴∠DCD\’=60∘,
∵CD=CD\’,
∴△CDD\’是等边三角形,
∴DC=DD\’,
∠CDD\’=∠ADE=60∘,
∴∠ADC=∠EDD\’,
∵DA=DE,
∴△ADC≌△EDD\’(SAS),
∴AC=ED\’,
∵∠B=90∘,
∠ACB=30∘,
∴AC=2AB,
∴PE−PD=2AB=2×1=2.
∴点
P在
ED\’的延长线上时,
PE−PD的值最大,最大值为
2,
解析
(1)∵点
E是线段
AC,
CD的垂直平分线的交点,
∴EA=EC=ED,
∴∠EAC=∠ECA,
∠ECD=∠EDC,
∵∠ABC=90∘,
∠BAC=50∘,
∴∠ACB=90∘−50∘=40∘,
∴∠ACD=180∘−40∘=140∘,
∴∠EAC+∠ACD+∠EDC=280∘,
∴∠AED=360∘−280∘=80∘.
(2)①
∵点
E是线段
AC,
CD的垂直平分线的交点,
∴EA=EC=ED,
∴∠EAC=∠ECA,
∠ECD=∠EDC,
∵∠ABC=90∘,
∠BAC=60∘,
∴∠ACB=90∘−60∘=30∘,
∴∠ACD=180∘−30∘=150∘,
∴∠EAC+∠ACD+∠EDC=300∘,
∴∠AED=360∘−300∘=60∘,
∴△ADE是等边三角形;
②点
P在
ED\’的延长线上时,
PE−PD的值最大,理由如下:
如图
3中,作点
D关于直线
CF的对称点
D\’,连接
CD\’,
DD\’,
ED\’.

当点
P在
ED\’的延长线上时,
PE−PD的值最大,此时
PE−PD=ED\’,
∵∠CFD+∠CFE=180∘,
∠CFD=∠CAE,
∴∠CAE+∠CFE=180∘,
∴∠ACF+∠AEF=180∘,
∵∠AED=60∘,
∴∠ACF=120∘,
∴∠ACB=∠FCD=30∘,
∴∠DCF=∠FCD\’=30∘,
∴∠DCD\’=60∘,
∵CD=CD\’,
∴△CDD\’是等边三角形,
∴DC=DD\’,
∠CDD\’=∠ADE=60∘,
∴∠ADC=∠EDD\’,
∵DA=DE,
∴△ADC≌△EDD\’(SAS),
∴AC=ED\’,
∵∠B=90∘,
∠ACB=30∘,
∴AC=2AB,
∴PE−PD=2AB=2×1=2.
∴点
P在
ED\’的延长线上时,
PE−PD的值最大,最大值为
2,