Question

【題目】在中，，點(diǎn)為底邊上一動(dòng)點(diǎn)，將射線(xiàn)繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后，與射線(xiàn)相交于點(diǎn)，且

如圖①，當(dāng)點(diǎn)在底邊上，時(shí)，請(qǐng)直接寫(xiě)出線(xiàn)段之間的數(shù)量關(guān)系；

如圖②，當(dāng)點(diǎn)在底邊上，，且時(shí)，求證：

當(dāng)，且時(shí)，請(qǐng)直接寫(xiě)出的值．

Answer 1

【答案】（1）；（2）證明見(jiàn)解析；（3）或

【解析】

（1）在△ABC外取一點(diǎn)F，使AF=AD，CF=BD，連接EF，利用SSS證出△ABD≌△ACF，再證出△ADE≌△AEF，從而證出DE=EF，根據(jù)勾股定理和等量代換即可得出結(jié)論；

（2）在△ABC外取一點(diǎn)F，使AF=AD，CF=BD，連接EF，作FG⊥BC，交BC延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)G，利用SSS證出△ABD≌△ACF，再證出△ADE≌△AEF，從而證出DE=EF，再利用銳角三角函數(shù)和勾股定理即可證出結(jié)論；

（3）根據(jù)點(diǎn)E在線(xiàn)段BC上和BC的延長(zhǎng)線(xiàn)上分類(lèi)討論，分別畫(huà)出對(duì)應(yīng)的圖形，根據(jù)（1）（2）的方法及原理求出CE、EF和CF的關(guān)系，從而求出結(jié)論．

（1），理由如下

在△ABC外取一點(diǎn)F，使AF=AD，CF=BD，連接EF，

∵AB=AC，∠B=∠ACB=45°

∴△ABD≌△ACF，

∴∠BAD=∠CAF，AD=AF，∠ACF=∠B=45°，

∴∠ECF=∠ACB＋∠ACF=90°

∵∠DAE=∠BAC，

∴∠BAD+∠CAE=∠BAC，

∴∠EAF=∠CAF+∠CAE=∠BAC，

∴∠DAE=∠EAF，

∵AD=AF，AE=AE

∴△ADE≌△AEF，

∴DE=EF，

∵

∴

（2）證明：在△ABC外取一點(diǎn)F，使AF=AD，CF=BD，連接EF，作FG⊥BC，交BC延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)G，

∵AB=AC，∠B=∠ACB=60°

∴△ABD≌△ACF，

∴∠BAD=∠CAF，AD=AF，∠ACF=∠B=60°，

∵∠DAE=∠BAC，

∴∠BAD+∠CAE=∠BAC，

∴∠EAF=∠CAF+∠CAE=∠BAC，

∴∠DAE=∠EAF，

∵AD=AF，AE=AE

∴△ADE≌△AEF，

∴DE=EF，

又∵∠ECF=60°+60°=120°，

∴∠FCG=60°，

∴CG=FC60°=，，

∴在Rt△EFG中，，

∴．

（3）點(diǎn)E線(xiàn)段BC上時(shí)，如下圖所示，在△ABC外取一點(diǎn)F，使AF=AD，CF=BD，連接EF，

∴CF=BD=2CE

∵AB=AC，∠BAC=120°

∴△ABD≌△ACF， ∠B=∠ACB=30°

∴∠BAD=∠CAF，AD=AF，∠ACF=∠B=30°，

∴∠ECF=∠ACB＋∠ACF=60°

∵∠DAE=∠BAC，

∴∠BAD+∠CAE=∠BAC，

∴∠EAF=∠CAF+∠CAE=∠BAC，

∴∠DAE=∠EAF，

∵AD=AF，AE=AE

∴△ADE≌△AEF，

∴DE=EF，

過(guò)點(diǎn)F作FE′⊥BC于點(diǎn)E′

∴CE′=CF·cos∠ECF=2CE·=CE

∴點(diǎn)E′和點(diǎn)E重合

∴DE=EF=CE·tan∠ECF=

∵BD＋DE＋CE=BC=6

∴2CE＋＋CE=6

解得：CE=；

若點(diǎn)E在BC延長(zhǎng)線(xiàn)上時(shí)，如下圖所示，在△ABC外取一點(diǎn)F，使AF=AD，CF=BD，連接EF，過(guò)點(diǎn)E作EG⊥FC交FC的延長(zhǎng)線(xiàn)于G，設(shè)CE=x

∴CF=BD=2CE=2x

∵AB=AC，∠BAC=120°

∴△ABD≌△ACF， ∠B=∠ACB=30°

∴∠BAD=∠CAF，AD=AF，∠ACF=∠B=30°，

∴∠ECG=∠FCB=∠ACB＋∠ACF=60°

∵∠DAE=∠BAC，

∴∠BAC－∠BAD+∠CAE=∠DAE=∠BAC，

∴∠BAD－∠CAE=∠BAC，

∴∠EAF=∠CAF－∠CAE=∠BAC，

∴∠DAE=∠EAF，

∵AD=AF，AE=AE

∴△ADE≌△AEF，

∴DE=EF，

在Rt△ECG中，CG=CE·cos∠ECG =x，EG= CE·sin∠ECG =x

∴FG=CF＋CG=x

根據(jù)勾股定理：EF=

∴DE=EF=

∵BD＋DE－CE=BC=6

∴2x＋－x=6

解得：x=

即CE=

綜上：或．