题目在
△ABC中,
AB=AC,点
D是直线
BC上一点(不与点
B,
C重合),把线段
AD绕着点
A逆时针旋转至
AE(即
AD=AE),使得
∠DAE=∠BAC,连接
DB,
CE.
(1)如图
(1),点
D在线段
BC上,若
∠BAC=90∘,则
∠BCE=______;
(2)如图
(2),当点
D在线段
BC上时,若
∠BAC=60∘,请求出
∠BCE的度数.
(3)如图(3),设
∠BAC=α,
∠BCE=β,当点
D在直线
BC上移动时,请直接写出
α,
β的数量关系,不用证明.

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)∵∠BAC=90∘,
∴∠DAE=∠BAC=90∘,
∵AB=AC,
AD=AE,
∴∠B=∠ACB=45∘,
∠ADE=∠AED=45∘,
∵∠DAE=∠BAC,
∴∠BAD=∠CAE,
在
△BAD和
△CAE中,
⎩⎨⎧AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B=45∘,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90∘,
故答案为:
90∘;
(2)∵∠BAC=60∘,
∴∠DAE=∠BAC=60∘,
∵AB=AC,
AD=AE,
∴∠B=∠ACB=60∘,
∠ADE=∠AED=60∘,
由(1)得,
∠ACE=∠B=60∘,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=120∘;
(3)α+β=180∘或
α=β.理由如下:
①当点
D在线段
BC上,
∵∠BAC=α,
∴∠B=∠ACB=21(180∘−α),
由(1)得,
∠ACE=∠B=21(180∘−α),
∴β=∠BCE=∠ACB+∠ACE=180∘−α,
∴α+β=180∘;
②当点
D在射线
BC上时,如图
4,连接
CE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在
△ABD和
△ACE中,
⎩⎨⎧AB=AC∠BAD=∠CAE,AD=AE∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
在
△ABC中,
∠BAC+∠B+∠ACB=180∘,
∴∠BAC+∠ACE+∠ACB=∠BAC+∠BCE=180∘,即
∠BCE+∠BAC=180∘,
∴α+β=180∘;
③当点
D在射线
BC的反向延长线上时,如图
5,连接
BE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
又
∵AB=AC,
AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∴∠ABD=∠ACE=∠ACB+∠BCE,
∴∠ABD+∠ABC=∠ACE+∠ABC=∠ACB+∠BCE+∠ABC=180∘,
∵∠BAC=180∘−∠ABC−∠ACB,
∴∠BAC=∠BCE.
∴α=β;
综上所述:点
D在直线
BC上移动,
α+β=180∘或
α=β.
解析
(1)∵∠BAC=90∘,
∴∠DAE=∠BAC=90∘,
∵AB=AC,
AD=AE,
∴∠B=∠ACB=45∘,
∠ADE=∠AED=45∘,
∵∠DAE=∠BAC,
∴∠BAD=∠CAE,
在
△BAD和
△CAE中,
⎩⎨⎧AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B=45∘,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90∘,
故答案为:
90∘;
(2)∵∠BAC=60∘,
∴∠DAE=∠BAC=60∘,
∵AB=AC,
AD=AE,
∴∠B=∠ACB=60∘,
∠ADE=∠AED=60∘,
由(1)得,
∠ACE=∠B=60∘,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=120∘;
(3)α+β=180∘或
α=β.理由如下:
①当点
D在线段
BC上,
∵∠BAC=α,
∴∠B=∠ACB=21(180∘−α),
由(1)得,
∠ACE=∠B=21(180∘−α),
∴β=∠BCE=∠ACB+∠ACE=180∘−α,
∴α+β=180∘;
②当点
D在射线
BC上时,如图
4,连接
CE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在
△ABD和
△ACE中,
⎩⎨⎧AB=AC∠BAD=∠CAE,AD=AE∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
在
△ABC中,
∠BAC+∠B+∠ACB=180∘,
∴∠BAC+∠ACE+∠ACB=∠BAC+∠BCE=180∘,即
∠BCE+∠BAC=180∘,
∴α+β=180∘;
③当点
D在射线
BC的反向延长线上时,如图
5,连接
BE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
又
∵AB=AC,
AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∴∠ABD=∠ACE=∠ACB+∠BCE,
∴∠ABD+∠ABC=∠ACE+∠ABC=∠ACB+∠BCE+∠ABC=180∘,
∵∠BAC=180∘−∠ABC−∠ACB,
∴∠BAC=∠BCE.
∴α=β;
综上所述:点
D在直线
BC上移动,
α+β=180∘或
α=β.