题目如图,在
△ABC中,
∠C=90∘,
BC=AC,
D为直线
BC上一动点,连接
AD.在直线
AC的右侧作
AE⊥AD,且
AE=AD.

观察发现:
(1)如图①,当点
D在线段
BC上时,过点
E作
AC的垂线,垂足为
N,判断线段
EN与
BC之间的关系,并说明理由;
探究迁移:
(2)将如图①中的
B,
E连接,交直线
AC于点
M,我们很容易发现
MN=MC.如图②,当点
D在线段
BC的延长线上时,连接
BE交直线
CA于点
M,线段
EN和线段
BC之间的关系有没有变化?此时
MN=MC吗?说说理由.
拓展应用:
(3)如图③,当点
D在线段
CB的延长线上时,当
AC=8,
CM=3时,求
△ABD和
△ABE的面积.
知识点:等腰直角三角形、全等三角形的判定与性质章节:第4章 三角形 / 4.1 认识三角形
答案与解析
答案
(1)结论:
EN∥BC,
EN=BC.
证明:根据题意可知,
EN⊥AC,
BC⊥AC,
∴EN∥BC.∵∠DAC+∠ADC=∠DAC+∠EAN=90∘,
∴∠ADC=∠EAN.
∵△EAN和
△ADC,
⎩⎨⎧∠ADC=∠EAN∠ACD=∠ENAAD=AE,
∴△EAN≌△ADC(AAS),
∴EN=AC,
∵AC=BC.
∴EN=BC故线段
EN与
BC之间的关系为:
EN∥BC且
EN=BC.
(2)结论:线段
EN与
BC之间的关系不变;
MN=MC.
证明:从图②可知,
∠DAC+∠ADC=90∘,
∠DAC+∠EAN=180∘−∠DAE=90∘,
∴∠ADC=∠EAN.
同理(1)可得
,EN∥BC,由
△EAN≌△ADC(AAS)得出
EN=BC.
在
△MEN和
△MBC中,
⎩⎨⎧∠EMN=∠BMC∠ENM=∠BCMNE=BC,
∴△MEN≌△MBC(AAS),
∴MN=MC.
故本题结论为:
EN与
BC之间的关系不变;
MN=MC.
(3)如图③,当点
D在线段
CB的延长线上时,
同理可得
,△EAN≌△ADC,△MEN≌△MBC.∴MN=CM=2,
NE=BC=AC=8,
AN=DC,
∵AC+CN=AN,
BD+BC=DC,
∴BD=CN=MN+CM=4,
AN=DC=BC+BD=12,
∴S△ABD=21BD⋅AC=21×4×8=16.
又
∵△MEN≌△MBC,
∴S△MEN=S△MBC,
则根据图形面积割补法可得:
S△ABE=S△ABC+S△MBC+S△AEN−S△MEN=S△ABC+S△AEN.
∴S△ABE=21×8×8+21×8×12=80.
答:
△ABD和
△ABE的面积分别为
16和
80.
解析
(1)结论:
EN∥BC,
EN=BC.
证明:根据题意可知,
EN⊥AC,
BC⊥AC,
∴EN∥BC.∵∠DAC+∠ADC=∠DAC+∠EAN=90∘,
∴∠ADC=∠EAN.
∵△EAN和
△ADC,
⎩⎨⎧∠ADC=∠EAN∠ACD=∠ENAAD=AE,
∴△EAN≌△ADC(AAS),
∴EN=AC,
∵AC=BC.
∴EN=BC故线段
EN与
BC之间的关系为:
EN∥BC且
EN=BC.
(2)结论:线段
EN与
BC之间的关系不变;
MN=MC.
证明:从图②可知,
∠DAC+∠ADC=90∘,
∠DAC+∠EAN=180∘−∠DAE=90∘,
∴∠ADC=∠EAN.
同理(1)可得
,EN∥BC,由
△EAN≌△ADC(AAS)得出
EN=BC.
在
△MEN和
△MBC中,
⎩⎨⎧∠EMN=∠BMC∠ENM=∠BCMNE=BC,
∴△MEN≌△MBC(AAS),
∴MN=MC.
故本题结论为:
EN与
BC之间的关系不变;
MN=MC.
(3)如图③,当点
D在线段
CB的延长线上时,
同理可得
,△EAN≌△ADC,△MEN≌△MBC.∴MN=CM=2,
NE=BC=AC=8,
AN=DC,
∵AC+CN=AN,
BD+BC=DC,
∴BD=CN=MN+CM=4,
AN=DC=BC+BD=12,
∴S△ABD=21BD⋅AC=21×4×8=16.
又
∵△MEN≌△MBC,
∴S△MEN=S△MBC,
则根据图形面积割补法可得:
S△ABE=S△ABC+S△MBC+S△AEN−S△MEN=S△ABC+S△AEN.
∴S△ABE=21×8×8+21×8×12=80.
答:
△ABD和
△ABE的面积分别为
16和
80.