题目内容
【题目】如图,已知和均为等腰三角形,,,将这两个三角形放置在一起.
(1)问题发现
如图①,当时,点、、在同一直线上,连接,则的度数为__________,线段、、之间的数量关系是__________;
(2)拓展探究
如图②,当时,点、、在同一直线上,连接.请判断的度数及线段、、之间的数量关系,并说明理由;
(3)解决问题
如图③,,,,连接、,在绕点旋转的过程中,当时,请直接写出的长
【答案】(1);(2);(3)或.
【解析】
(1)证明△ACE≌△ABD,得出CE=AD,∠AEC=∠ADB,即可得出结论;(2)证明△ACE∽△ABD,得出∠AEC=∠ADB,,即可得出结论;(3)先判断出,再求出,①当点E在点D上方时,先判断出四边形APDE是矩形,求出AP=DP=AE=2,再根据勾股定理求出,BP=6,得出BD=4;②当点E在点D下方时,同①的方法得,AP=DP=AE=1,BP=4,进而得出BD=BP+DP=8,即可得出结论.
(1)在△ABC为等腰三角形,AC=BC,∠ACB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB,∠CAB=60°,
同理:AE=AD,∠ADE=∠EAD=60°,
∴∠EAD=∠CAB,
∴∠EAC=∠DAB,
∴△ACE≌△ABD(SAS),
∴CE=AD,∠AEC=∠ADB,
∵点B、D、E在同一直线上,
∴∠ADB=180°-∠ADE=120°,
∴∠AEC=120°,
∴
∵DE=AE,
∴BE=DE+BD=AE+CE,
故答案为60°,BE=AE+CE;
(2).
理由如下:和均为等腰三角形, ,
,
,
,
,
点、、在同一直线上,
,
.
;
(3)由(2)知,△ACE∽△ABD,
∴,
在Rt△ABC中,,
∴;
①当点E在点D上方时,如图③,过点A作AP⊥BD交BD的延长线于P,
∵DE⊥BD,
∴∠PDE=∠AED=∠APD,
∴四边形APDE是矩形,
∵AE=DE,
∴矩形APDE是正方形,
∴AP=DP=AE=2,
在Rt△APB中,根据勾股定理得,
∴BD=BP-AP=4,
∴;
②当点E在点D下方时,如图④,
同①的方法得,AP=DP=AE=2,BP=4,
∴BD=BP+DP=8,
∴,
即:CE的长为或.