内容正文:
数 学
第七章 图形的变化
小专题十八 手拉手模型
1.如图所示,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=90°,且△ABC∽△AB'C',连接CC',将CC'沿C'B'方向平移至EB',连接BE.若CC'=,则BE的长为( B )
A.1 B. C. D.2
B
2.如图所示,在△ABC中,AD⊥BC于点D,∠ABC=45°,BC=4,CD=1.若将△ADC绕点D逆时针方向旋转得到△FDE,当点E恰好落在AC上,连接AF,BF,CF,则AF的长是 .
3.如图所示,在△ABC和△ADE中,∠DAB=∠EAC,∠C=∠E.
(1)求证:AD·BC=AB·DE.
解:(1)证明:∵∠DAB=∠EAC,
∴∠DAB+∠BAE=∠EAC+∠BAE,∴∠DAE=∠CAB.
∵∠E=∠C,∴△ADE∽△ABC,∴AD∶AB=DE∶BC,
∴AD·BC=AB·DE.
(2)若S△ADE∶S△ABC=4∶9,BC=6,求DE的长.
解:(2)∵△ADE∽△ABC,∴==,
∴=,∴DE=4.∴DE的长是4.
4.探究拓展 如图所示,△ABC和△ADE都是直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,∠BAC=∠DAE.
(1)如图①所示,求证:△ABD∽△ACE.
解:(1)证明:∵∠ABC=∠ADE=90°,∠BAC=∠DAE,∴△ABC∽△ADE,
∴=,∴=.
∵∠DAE=∠BAC,即∠DAB+∠BAE=∠EAC+∠BAE,∴∠DAB=∠EAC,
∴△ABD∽△ACE.
(2)如图②所示,延长DB,EC交于点G,O是AE的中点,连接GO,求证:OG=OE.
解:(2)证明:∵△ABD∽△ACE,∴∠ADB=∠AEC,即∠ADG=∠AEG,∴A,D,E,G四点共圆.∵∠ADE=90°,∴AE是以A,D,E,G四点共圆的直径.∵O为AE的中点,
∴点O是以A,D,E,G四点共圆的圆心,
∴OG=OE.
(3)如图③所示,若AD=2AB=4,∠BAC=60°,△ADE绕点A旋转,当点B,C,E共线时,求BD的长.
解:(3)当点E在BC的延长线上时,如图①所示,连接BD.∵AD=2AB=4,∠BAC=60°,∴AB=2,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠ACB=∠AED=30°,∴AC=2AB=4,AE=2AD=8.在Rt△ABC中,BC===2.在Rt△ABE中,BE===2,∴CE=BE-BC=2-2.∵△ABD∽△ACE,∴=,即=,BD=-;
当点E在CB的延长线上时,如图②所示,连接BD,同理可得AB=2,AC=4,BC=2,BE=2,∴CE=BE+BC=2+2.∵△ABD∽△ACE,∴=,即=,∴BD=+.综上,BD的长为-或+.
5.(1)【问题呈现】如图①所示,△ABC和△ADE都是等边三角形,连接BD,CE.请判断BD与CE的数量关系.
解:(1)∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC=60°,
∴∠DAB=∠EAC.在△ADB和△AEC中,∴△ADB≌△AEC(SAS),∴BD=CE.
(2)【类比探究】如图②所示,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°.连接BD,CE.请写出BD与CE的数量关系.
解:(2)结论:BD=CE或CE=BD.理由如下:∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,∴===,∵∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC=45°,∴∠DAB=∠EAC,∴△ADB∽△AEC,∴==,∴BD=CE或CE=BD.
(3)【拓展提升】如图③所示,△ABC和△ADE都是直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,且==.连接BD,CE.
①求的值;
解:(3)①∵==,∠ABC=∠ADE=90°,∴△ABC∽△ADE,∴∠DAE=∠BAC,即∠DAB+∠BAE=∠BAE+∠EAC,∴∠DAB=∠EAC.设AB=3x,BC=4x,在Rt△ABC中,AC===5x,同理,在Rt△ADE中,设AD=3a,DE=4a,则AE=5a,∴∠DAB=∠EAC,==,==,即==,∴△DAB∽△EAC,∴==.
②由①得△DAB∽△EAC,∴∠ABD=∠ACE.∵∠BGF=∠AGC,∴△BGF∽△CGA,∴∠BFG=∠GAC,∴sin∠BFC=sin∠BAC.在Rt△ABC中,∴sin∠BAC===,∴sin∠BFC=.
②延长CE交BD于点F,交AB于点G.求sin∠BFC的值.
6.推理能力 如图所示,△ABC是等边三角形,将线段BC绕点B旋转α(0°<α<180°),得到线段BD,连接CD,∠ABD的平分线交直线CD于点E,连接AE.
(1)如图①所示,当0°<α<60°时,试猜想线段AE,BE,CD三条线段之间的数量