题目内容
【题目】如图1,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点P为AB上一点(异于A、B),BD⊥直线CP于D,AE⊥直线CP于E,点F为AB的中点,连接DF.
(1)可以把△ACE绕点F逆时针旋转 度(度数不超过180°)和△ 重合,则∠FDE= °.
(2)取CE的中点G,连接AD、FG,求证:AD=2FG.
(3)如图2,AB=8,等腰直角△MNH的斜边NH的中点也为点F,直线AM和直线CH交于点Q,连接BQ,当△MNH绕点F旋转一周时,请直接写出BQ长的取值范围.
【答案】(1)90,CBD,45;(2)见解析;(3)2-2≤BQ≤2+2
【解析】
(1)由等腰直角三角形的性质可得CF=AF=BF,CF⊥BF,由“AAS”可证△ACE≌△CBD,则可以把△ACE绕点F逆时针旋转90度和△CBD重合,可得CE=DB,EF=DF,可证△CFE≌△BFD,可得∠CFE=∠BFD,可证∠EFD=90°,可求解;
(2)取BD中点H,连接FH,由中点定义和三角形中位线定理可得CG=CE=BD=BH,AD∥FH,AD=2FH,由“SAS”可证△CFG≌△BFH,可得GF=FH,可得AD=2FG;
(3)如图2,连接CF,MF,由全等三角形的性质可求∠AQC=90°,可得点Q在以AC为直径的圆上运动,即可求解.
(1)如图1,连接CF,EF,
∵AC=BC,∠ACB=90°,点F为AB的中点,
∴CF=AF=BF,CF⊥BF,
∵AE⊥CD,BD⊥CD,
∴∠AEC=∠CDB=∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠CAE=90°,∠ACE+∠DCB=90°,
∴∠CAE=∠DCB,且AC=BC,∠AEC=∠CDB=90°,
∴△ACE≌△CBD(AAS)
∴可以把△ACE绕点F逆时针旋转90度和△CBD重合,
∴CE=DB,EF=DF,且CF=BF,
∴△CFE≌△BFD(SSS)
∴∠CFE=∠BFD,且∠CFE+∠EFB=90°,
∴∠BFD+∠EFB=90°,
∴∠EFD=90°,且EF=DF,
∴∠FDE=45°,
故答案为:90,CBD,45;
(2)如图1,取BD中点H,连接FH,
∵点G是CE中点,点H是BD中点,点F是AB中点,且CE=BD,
∴CG=CE=BD=BH,AD∥FH,AD=2FH,
∵△CFE≌△BFD,
∴∠FCG=∠FBH,且CG=BH,CF=BF,
∴△CFG≌△BFH(SAS)
∴GF=FH,
∴AD=2FG;
(3)如图2,连接CF,MF,
∵AC=BC,∠ACB=90°,点F是AB中点,AB=8,
∴AF=CF=BF=4,CF⊥AB,AC=BC=4,
∵MN=MH,∠NMH=90°,点F是NH中点,
∴NF=FH=FM,MF⊥NH,
∴∠MFH=∠AFC=90°,
∴∠AFM=∠CFH,且AF=CF,FH=FM,
∴△AFM≌△CFH(SAS)
∴∠FAM=∠FCH,
∵∠FAM+∠CAM+∠ACF=90°,
∴∠CAM+∠ACF+∠FCH=90°,
∴∠AQC=90°,
∴点Q在以AC为直径的圆上运动,
∴当点Q在BO的延长线上时,BQ最大;当点Q在线段BO上时,BQ最小.
取AC中点O,连接BO,
∴CO=2,
∴BO===2,
∴BQ长的取值范围为