如圖1,在同一平面內(nèi),將兩個(gè)全等的等腰直角三角形ABC和AFG擺放在一起,A為公共頂點(diǎn),∠BAC=∠AGF=90°,它們的斜邊長為2,若△ABC固定不動(dòng),△AFG繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),AF、AG與邊BC的交點(diǎn)分別為D、E(點(diǎn)D不與點(diǎn)B重合,點(diǎn)E不與點(diǎn)C重合),設(shè)BE=m,CD=n.
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中找出兩對(duì)相似而不全等的三角形,并選取其中一對(duì)進(jìn)行證明;
(2)求m與n的函數(shù)關(guān)系式,直接寫出自變量n的取值范圍;
(3)以△ABC的斜邊BC所在的直線為x軸,BC邊上的高所在的直線為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系(如圖2).在邊BC上找一點(diǎn)D,使BD=CE,求出D點(diǎn)的坐標(biāo),并通過計(jì)算驗(yàn)證BD2+CE2=DE2
(4)在旋轉(zhuǎn)過程中,(3)中的等量關(guān)系BD2+CE2=DE2是否始終成立?若成立,請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說明理由.
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分析:(1)根據(jù)已知及相似三角形的判定方法進(jìn)行分析即可;
(2)可根據(jù)(1)中的相似三角形BAE和CDA得出關(guān)于AB,BE,CD,AC的比例關(guān)系,AB,AC可通過等腰直角三角形求出,因此根據(jù)比例關(guān)系即可得出m,n的函數(shù)關(guān)系式.
(3)根據(jù)(2)的函數(shù)關(guān)系式,即可求出BE,CD的長,從而也就能求出OD,OE,DE,BD,CE的長,那么可通過計(jì)算得出本題的結(jié)論.
(4)根據(jù)旋轉(zhuǎn)角,我們知道HB⊥BD,那么DH2=BH2+BD2,而BH=CE,于是關(guān)鍵是證明HD=DE,連接AH,DH那么可通過證三角形AHD和ADE全等來求解.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)可得△ABE∽△DAE,△ABE∽△DCA.
∵∠BAE=∠BAD+45°,∠CDA=∠BAD+45°,
∴∠BAE=∠CDA.
又∵∠ABC=∠ACB=45°,
∴△ABE∽△DCA.

(2)∵△ABE∽△DCA,
BE
CA
=
BA
CD

由依題意可知CA=BA=
2

m
2
=
2
n

∴m=
2
n

自變量n的取值范圍為1<n<2.

(3)由BD=CE可得BE=CD,即m=n,
∵m=
2
n

∴m=n=
2

∵OB=OC=
1
2
BC=1,
∴OE=OD=
2
-1.
∴D(1-
2
,0).
∴BD=OB-OD=1-(
2
-1)=2-
2
=CE.
DE=BC-2BD=2-2(2-
2
)=2
2
-2.
∵BD2+CE2=2BD2=2(2-
2
2=12-8
2
,DE2=(2
2
-2)2=12-8
2
,
∴BD2+CE2=DE2

(4)等量關(guān)系BD2+CE2=DE2成立.理由如下:
證明:如圖,將△ACE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ABH的位置,則CE=HB,AE=AH,
∠ABH=∠C=45°,旋轉(zhuǎn)角∠EAH=90°.
連接HD,在△EAD和△HAD中.
AE=AH
∠HAD=∠EAH-∠FAG=45°=∠EAD
AD=AD

∴△EAD≌△HAD.
∴DE=DH.
∵∠HBD=∠ABH+∠ABD=90°,
∴BD2+HB2=DH2
∴BD2+CE2=DE2
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了等腰直角三角形的性質(zhì),相似三角形和全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用.根據(jù)相似三角形或全等三角形得出線段成比例或相等是解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖1,在同一平面內(nèi),將兩個(gè)全等的等腰直角三角形ABC和AFG擺放在一起,A為公共頂點(diǎn),∠BAC=∠AGF=90°,它們的斜邊長為2,若△AFG繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),AF、AG與邊BC的交點(diǎn)分別為點(diǎn)D、E(點(diǎn)D不與點(diǎn)B重合,點(diǎn)E不與點(diǎn)C重合).
(1)請(qǐng)?jiān)趫D1中找出兩對(duì)相似而不全等的三角形,并選擇其中一對(duì)進(jìn)行證明;
(2)△ABC的斜邊BC所在的直線為x軸,BC邊上的高所在的直線為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系(如圖2).在邊BC上找一點(diǎn)D使BD=CE,求出點(diǎn)D的坐標(biāo),并通過計(jì)算驗(yàn)證BD2+CE2=DE2;
(3)在旋轉(zhuǎn)過程中,(2)中的等量關(guān)系BD2+CE2=DE2是否始終成立?若成立請(qǐng)證明你的結(jié)論;若不成立,請(qǐng)說明理由.
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

當(dāng)0°<α<60°時(shí),下列關(guān)系式中有且僅有一個(gè)正確.
A.2sin(α+30°)=sinα+
3

B.2sin(α+30°)=2sinα+
3

C.2sin(α+30°)=
3
sinα+cosα

(1)正確的選項(xiàng)是
 
;
(2)如圖1,△ABC中,AC=1,∠B=30°,∠A=α,請(qǐng)利用此圖證明(1)中的結(jié)論;
(3)兩塊分別含45°和30°的直角三角板如圖2方式放置在同一平面內(nèi),BD=8
2
,求S△ADC
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖1,在同一平面內(nèi),將兩個(gè)全等的等腰直角三角形ABC和AFG擺放在一起,A為公共頂點(diǎn),∠BAC=∠AGF=90°,它們的斜邊長為4.若△ABC固定不動(dòng),△AFG繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),AF、AG與邊BC的交點(diǎn)分別為D、E(點(diǎn)D不與點(diǎn)B重合,點(diǎn)E不與點(diǎn)C重合),設(shè)BE=a,CD=b.
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中找出兩對(duì)相似而不全等的三角形,并選取其中一對(duì)進(jìn)行證明;
(2)求a•b的值;
(3)在旋轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)△AFG旋轉(zhuǎn)到如圖2的位置時(shí),AG與BC交于點(diǎn)E,AF的延長線與CB的延長線交于點(diǎn)D,那么a•b的值是否發(fā)生了變化?為什么?
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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(1)觀察與猜想:已知當(dāng)0°<α<60°時(shí),下列關(guān)系式有且只有一個(gè)正確,正確的是
C
C
(填代號(hào))
A.2sin(30°+α)=sinα+
3
   
B.2sin(30°+α)=2sinα+
3

C.2sin(30°+α)=
3
sinα+cosα.
(2)探究與證明:如圖1,△ABC中,∠A=α,∠B=30°,AC=1,請(qǐng)利用圖1證明(1)中你猜想的結(jié)論;
(3)應(yīng)用新知識(shí)解決問題:
兩塊分別含有45°和30°的直角三角板如圖2方式擺放在同一平面內(nèi),BD=8
2
,求S△ABC

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科目:初中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖1,在同一平面內(nèi),四條線AB、BC、CD、DA首尾順次相接,AD、BC相交于點(diǎn)O,AM、CN分別是∠BAD和∠BCD的平分線,∠B=α,∠D=β.
(1)如圖2,AM、CN相交于點(diǎn)P.
①當(dāng)α=β時(shí),判斷∠APC與α的大小關(guān)系,并說明理由.
②當(dāng)α>β時(shí),請(qǐng)直接寫出∠APC與α,β的數(shù)量關(guān)系.
(2)是否存在AM∥CN的情況?若存在,請(qǐng)判斷并說明α,β的數(shù)量關(guān)系;若不存在,請(qǐng)說明理由.

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