题目内容
【题目】如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,点D、E分别在边AC、AB上,AD=DE=AB,连接DE.将△ADE绕点A逆时针方向旋转,记旋转角为θ.
(1)问题发现
①当θ=0°时,= ;
②当θ=180°时,= .
(2)拓展探究
试判断:当0°≤θ<360°时,的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明;
(3)问题解决
①在旋转过程中,BE的最大值为 ;
②当△ADE旋转至B、D、E三点共线时,线段CD的长为 .
【答案】(1)①;(2)详见解析;(3)①2+2 +1或﹣1.
【解析】分析:(1)①先判断出DE∥CB,进而得出比例式,代值即可得出结论;
②先得出DE∥BC,即可得出,,再用比例的性质即可得出结论;
(2)先∠CAD=∠BAE,进而判断出△ADC∽△AEB即可得出结论;
(3)分点D在BE的延长线上和点D在BE上,先利用勾股定理求出BD,再借助(2)结论即可得出CD.
详解:(1)①当θ=0°时,
在Rt△ABC中,AC=BC=2,
∴∠A=∠B=45°,AB=2,
∵AD=DE=AB=,
∴∠AED=∠A=45°,
∴∠ADE=90°,
∴DE∥CB,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,
②当θ=180°时,如图1,
∵DE∥BC,
∴,
∴,
即:,
∴,
故答案为:;
(2)当0°≤θ<360°时,的大小没有变化,
理由:∵∠CAB=∠DAE,
∴∠CAD=∠BAE,
∵,
∴△ADC∽△AEB,
∴;
(3)①当点E在BA的延长线时,BE最大,
在Rt△ADE中,AE=AD=2,
∴BE最大=AB+AE=2+2;
②如图2,
当点E在BD上时,
∵∠ADE=90°,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ADB中,AB=2,AD=,根据勾股定理得,BD==,
∴BE=BD+DE=+,
由(2)知,,
∴CD=+1,
如图3,
当点D在BE的延长线上时,
在Rt△ADB中,AD=,AB=2,根据勾股定理得,BD==,
∴BE=BD﹣DE=﹣,
由(2)知,,
∴CD=﹣1.
故答案为: +1或﹣1.