题目如图,在
△ABC中,
AB=AC,
∠BAC=90∘,点
D是边
BC上的动点,连接
AD,点
C关于直线
AD的对称点为点
E,射线
BE与射线
AD交于点
F.
(1)在图中,依题意补全图形;
(2)记
∠DAC=α (α <45∘),求
∠ABF的大小;(用含
\alpha\ \的式子表示)
(3)若
△ACE是等边三角形,猜想
EF和
BC的数量关系,并证明.

知识点:几何变换综合题章节:第4章 图形的平移与旋转 / 4.2 图形的旋转
答案与解析
答案
(1)如图
1所示;
(2)如图
2,

连接
AE,由题意可知,
∠EAD=∠CAD=α,
AC=AE,
∴∠BAE=90∘−2α,
∵AB=AC,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴∠ABF=2180°−∠BAE=45°+α;
(3)EF=21BC,
证明:如备用图

,连接
AE,
CF,
由(2)可知,
∠AEB=∠ABF=45∘+α,
∵AB=AC,
∴∠ABC=45∘,
∴∠CBF=α,
∵点
C关于直线
AD的对称点为点
E,
∴∠ACF=∠AEF=135∘−α,
∴∠BCF=90∘−α,
∵∠CBF+∠BCF=90∘,
∴△BCF是直角三角形.
∵△ACE是等边三角形,
∴α=30∘.
∴∠CBF=30∘∴EF=CF=21BC.
解析
(1)如图
1所示;
(2)如图
2,

连接
AE,由题意可知,
∠EAD=∠CAD=α,
AC=AE,
∴∠BAE=90∘−2α,
∵AB=AC,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴∠ABF=2180°−∠BAE=45°+α;
(3)EF=21BC,
证明:如备用图

,连接
AE,
CF,
由(2)可知,
∠AEB=∠ABF=45∘+α,
∵AB=AC,
∴∠ABC=45∘,
∴∠CBF=α,
∵点
C关于直线
AD的对称点为点
E,
∴∠ACF=∠AEF=135∘−α,
∴∠BCF=90∘−α,
∵∠CBF+∠BCF=90∘,
∴△BCF是直角三角形.
∵△ACE是等边三角形,
∴α=30∘.
∴∠CBF=30∘∴EF=CF=21BC.