题目内容
【题目】如图1,在中,为锐角.点为射线上一动点,连接,以为一边且在的右侧作正方形.
解答下列问题:
如果,.
①当点在线段上时(与点不重合),如图2,线段、之间的位置关系为________,数量关系为________.
②当点在线段的延长线上时,如图3,①中的结论是否仍然成立,为什么?
如果,,点在线段上运动.试探究:当满足一个什么条件时,(点、重合除外)?画出相应图形,并说明理由.(画图不写作法)
【答案】(1)垂直,相等; 当时,,理由见解析.
【解析】
(1)①根据正方形的性质得到∠BAC=∠DAF=90°,推出△DAB≌△FAC,根据全等三角形的性质即可得到结论;②由正方形ADEF的性质可推出△DAB≌△FAC,根据全等三角形的性质得到CF=BD,∠ACF=∠ABD,根据余角的性质即可得到结论;
(2)过点A作AG⊥AC交CB或CB的延长线于点G,于是得到∠GAC=90°,可推出∠ACB=∠AGC,证得AC=AG,根据(1)的结论于是得到结果.
(1)①正方形ADEF中,AD=AF.
∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠BAD=∠CAF.在△DAB与△FAC中,,∴△DAB≌△FAC,∴CF=BD,∠B=∠ACF,∴∠ACB+∠ACF=90°,即CF⊥BD.
故答案为:垂直、相等;
②成立,理由如下:
∵∠FAD=∠BAC=90°
∴∠BAD=∠CAF
在△BAD与△CAF中,∵,∴△BAD≌△CAF,∴CF=BD,∠ACF=∠ACB=45°,∴∠BCF=90°,∴CF⊥BD;
(2)当∠ACB=45°时,CF⊥BD(如图).
理由:过点A作AG⊥AC交CB的延长线于点G,则∠GAC=90°.
∵∠ACB=45°,∠AGC=90°﹣∠ACB,∴∠AGC=90°﹣45°=45°,∴∠ACB=∠AGC=45°,∴AC=AG.在△GAD与△CAF中,,∴△GAD≌△CAF,∴∠ACF=∠AGC=45°,∠BCF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°,即CF⊥BC.