内容正文:
第十三章 轴对称
共顶点模型的等腰三角形
题型训练
(1)如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,点D,B,C在同一条直线上,AH⊥BC于点H.
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②求∠DCE的度数.
解:∵∠DAB+∠BAE=90°,
∠EAC+∠BAE=90°,∴∠DAB=∠EAC.
∵AD=AE,AB=AC,
∴△ADB≌△AEC(SAS).∴∠ABD=∠ACE.
∵∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ABD=∠ACE=135°.
∴∠DCE=∠ACE-∠ACB=90°.
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(2)在△MNQ中,MN=MQ, ∠NMQ=90°,在平面内有一点P,满足PQ=3,PN=7,∠NPQ=90°,请直接写出点M到NP的距离.
解:点M到NP的距离为2或5
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【点拨】
如图①,过点M作MH⊥NP于点H,
连接MP,作∠PMD=90°,交NP于点D,
∴∠NMQ=∠DMP=90°.∴∠NMD=∠QMP.
∵MN=MQ,∠NDM=∠MPQ=90°+∠MPD,
∴△MPQ≌△MDN(AAS).
∴MD=MP,ND=QP=3.
∴△MDP为等腰三角形,
DP=NP-ND=7-3=4.
如图②,过点M作MH⊥NP于点H,连接MP,作∠PMD=90°,交PN的延长线于点D,
∴∠NMQ=∠DMP=90°.∴∠NMD=∠QMP.
∵∠NMQ=90°,∠NPQ=90°,
∴∠MQP+∠MNP=180°.
如图,△ABC与△EDC都是等边三角形,当点B,C,D在一条直线上时,连接AD,BE交于点M,连接CM,试探究线段BM与线段AM,CM之间的数量关系,并说明理由.
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解:BM=AM+CM.理由如下:
如图,在DA上取点F,使DF=ME,连接CF.
∵△ABC与△EDC都是等边三角形,
∴AC=BC=AB,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°.
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,
即∠BCE=∠ACD.
∴△BCE≌△ACD(SAS).
∴AD=BE,∠BEC=∠ADC.
在△ABC中,AB=AC,点D是射线BC上一点(不与B,C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE.
(1)如图①,若△ABC是等边三角形,
且AB=AC=2,点D在线段BC上.
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①求证:∠BCE+∠BAC=180°;
证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC.
∴∠BAD=∠CAE.
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS).∴∠ABD=∠ACE.
∴∠BCE+∠BAC=∠BCA+∠ACE+∠BAC=∠BCA+∠ABD+∠BAC=180°.
②当四边形ADCE的周长取最小值时,求BD的长.
(2)若∠BAC≠60°,当点D在线段BC的延长线上移动时,如图②,∠BCE和∠BAC之间有怎样的数量关系?并说明理由.
解:∠BCE+∠BAC=180°.
理由:如图,设CE与AD交于点F.
∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE.
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS).∴∠ADB=∠AEC.
∵∠AFE=∠CFD,∴∠EAF=∠ECD.
∵∠BAC=∠FAE,∴∠BAC=∠ECD.
又∵∠BCE+∠ECD=180°,
∴∠BCE+∠BAC=180°.
①求证:AH=BC;
证明:∵AB=AC,AH⊥BC,∠BAC=90°,
∴∠BAH=∠CAH=45°,∠ABC=∠ACB=45°,
∴BH=AH=CH,∴AH=BC.
∴∠MDH=∠MPH=45°.
∵MH⊥DP,∴∠DMH=∠PMH=45°,
∴DH=MH=PH,
∴MH=DP=2.
又∵∠MND+∠MNP=180°,
∴∠MQP=∠MND.∵MN=MQ,
∴△MPQ≌△MDN(ASA).∴DN=QP=3.
∴DP=NP+ND=7+3=10.
同理可得MH=DP=5.
综上所述,点M到NP的距离为2或5.
在△MEC和△FDC中,
∴△MEC≌△FDC(SAS).∴MC=FC,∠MCE=∠FCD.
∴∠MCF=∠MCE+∠ECF=∠FCD+∠ECF=
∠ECD=60°.
∴△MCF是等边三角形.∴MC=MF.
∴BM=BE-ME=AD-DF=AM+MF=AM+CM.
解:∵△ABC是等边三角形,且AB=AC=2,
∴BC=2.∵△ABD≌△ACE,∴BD=CE.
∴四边形ADCE的周长=AD+DC+CE+AE=
AD+DC+BD+AE=BC+2AD.
∴当AD最短,即AD⊥BC时,四边形ADCE的周长最小.∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴BD=CB=×2=1.
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