一、已知:如图AD为△ABC的角平分线,DE‖AC,交AB于E.过E作AD
的垂线交BC延长线于F,求证:
(1)FA=FD
(2)2分之一(∠BAC+∠AFC)=90°—∠B
(1)因为DE‖AC所以∠8=∠2,因为AD为△ABC的角平分线,所以∠1=∠2所以∠8=∠1;又因为EF是AD的垂线,所以∠EGD=∠EGA=90°;EG为公共边,所以△EGD≌△EGA; 所以∠3=∠4,EA=ED,EF为公共边,所以△EFD≌△EFA; 所以FA=FD
(2)因为∠B=180°-∠BEF-∠BFE;∠BEF=∠3+∠7=∠3+∠1+∠2=90°-∠8+∠1+∠2; 又因为DE‖AC所以∠8=∠2,所以∠BEF=∠90°-∠1=90°+1/2∠BAC; 由第(1)问已证出△EFD≌△EFA,所以∠BFE=1/2∠AFC;
所以∠B=180°-∠BEF-∠BFE=180°-(90°+1/2∠BAC)-1/2∠AFC=90°-1/2∠BAC-1/2∠AFC
所以1/2(∠BAC+∠AFC)=90°—∠B.
二如图①,将菱形纸片AB(E)CD(F)沿对角线BD(EF)剪开,得到△AB
D和△ECF,固定△ABD,并把△ABD与△ECF叠放在一起。
(1)操作:如图②,将△ECF的顶点F固定在△ABD的BD边上的中点处,△ECF绕点F在BD边上方左右旋转,设旋转时FC交BA于点H(H点不与B点重合),FE交DA于点G(G点不与D点重合),求证:BH·GD=BF2; (2)操作:如图③,△ECF的顶点F在△ABD的BD边上滑动(F点不与B、D点重合),且CF始终经过点A,过点A作AG∥CE,交FE于点G,连接DG,
探究:FD+DG=______,请予证明。
解:(1)∵将菱形纸片AB(E)CD(F)沿对角线BD(EF)剪开,∴∠B=∠D,
∵将△ECF的顶点F固定在△ABD的BD边上的中点处,△ECF绕点F在BD边上方左右旋转,
∴BF=DF,∵∠HFG=∠B,∴∠GFD=∠BHF,∴△BFH∽△DGF,∴即BH·GD=BF·DF,∴BH·GD=BF2; (2)BD,证明如下: ∵AG∥CE,∴∠FAG=∠C,
∵∠CFE=∠CEF,∴∠AGF=∠CFE,∴AF=AG, ∵∠BAD=∠C,∴∠BAF=∠DAG,
又∵AB=AD,∴△ABF≌△ADG(SAS),∴FB=DG,∴FD+DG=BD。
,
三.在三角形ABC中,AB=13,BC=14,AC=15,求BC边上的高AD的高
设BD长为x,则CD长为(14-x),AD^2=13^2-x^2=169-x^2 ∵AD⊥BC
∴△ABD、△ACD均为直角三角形 ∴AD^2+BD^2=AB^2 ①(勾股定理) AD^2+CD^2=AC^2 ②(勾股定理) 由①、②得:
AD^2=AB^2-BD^2 ③ AD^2=AC^2-CD^2 ④ 把④代入③得:
AB^2-BD^2=AC^2-CD^2 ∴13^2-x^2=15^2-(14-x)^2 169-x^2=225-196+28x-x^2 169-225+196=28x 28x=140 X=5
∴AD^2=169-5^2 =169-25 =144 ∴AD=12
四如图所示,在矩形ABCD中,AB=8,AD=10,将矩形沿直线AE折叠,顶点D恰好落
在BC边上的点F处,求CE的长
∵矩形沿直线AE折叠,定点D恰好落在BC边上的点F处 ∴⊿AED≌⊿AFE,AF=AD
直角⊿ABF,BF²=AF²-AB²=100-64=36 ∴BF=6 ∴CF=BC-CF=10-6=4 设CE=a 则DE=EF=8-a 在RT△CEF中,EF² =FC² +EC ²
即: (8-a) ² =16+a ² 即:4-a=1所以a=3 即CE=3
五以3,4,5为边长的三角形为直角三角形,称3,4,5为勾股数组,记为(3,
4,5),类似地,还可得到下列勾股的数组(8,6,10)(15,8,17)(24,10,26)等。问:(1)请你根据上述四组勾股数的规律,写出第五组勾股数。(2)试用数学等式描述上述勾股数组规律。(3)请你证明你所发现的规律。
答:(1)(35,12,37)
(2)通过观察我们发现勾股数组的每一组的第一个数,组成的数列,3,8,15,24,.....后一项与前一项的差所组成的新数列是首项为8-3=5公差为2的等差数列,所以勾股数组的第一个数可以写为n²+2n(n=1,2,3,.....)
同样对于勾股数组的每一组的第二个数所组成的数列是首项为4公差为2的等差数列,这样勾股数列的第二个数就可以表示为2n+2.
勾股数组的每一组的第三个数所组成的数列,5,10,17,26......后项与前一项之差所构成的新数列是首项为5公差为2的等差数列,所以有勾股数组的第三个数可以写为n^2+2n+2 所以勾股数组可以写为(n²+2n,2n+2,n²+2n+2)
(3)证明;(n²+2n) ²+(2n+2) ²
=n^4+4n^3+4n^2+4n^2+8n+4=n^4+4n^3+8n^2+8n+4 而(n^2+2n+2)^2
=n^4+4n^3+8n^2+8n+4
我们发现上下两式相等,所以以它们为边的三角形是直角三角形,自然它们就构成了勾股数组。
六如图△ABC是等边三角形,AE=CD,AD,BE相交于点P。BQ垂直
于AD于Q,PQ=3,PE=1.求AD的长?
解:
∵△ABC 是等边三角形 ∴∠BAE=∠C=60°∵AB=AC,AE=CD ∴ABE≌△CAD
∴∠CAD=∠ABE,BE=AD ∴∠BPD=∠PAB+∠ABE
=∠PAB+∠CAD=60°
∵BQ⊥AQ∴∠PBQ=30°
∴BP=2PQ=6∴BE=BP+PE=6+1=7∴AD=7
如图,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,CE与BD相交于点
M,BD交AC于点N,证明:(1)BD=CE(2)BD⊥CE。
证明:(1)∵∠BAC=∠DAE=90° ∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD 即∠CAE=∠BAD 在△ABD和△ACE中
AB=AC∠CAE=∠BADAD=AE ∴△ABD≌△ACE(SAS) ∴BD=CE
(2)∵△ABD≌△ACE ∴∠ABN=∠ACE ∵∠ANB=∠CND
∴∠ABN+∠ANB=∠CND+∠NCE=90° ∴∠CMN=90° 即BD⊥CE.
如图5所示,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,∠1=25°,∠2=30°,则∠3=_____
解:
根据题意可证明 ∠EAC=∠DAB
而AB=AC,AD=AE 所以根据SAS得到:
三角形ABD全等于三角形ACE 所以∠ABD=∠2=30°, 所以∠3°=∠1+∠ABD =25°+30° =55°
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