题目内容
【题目】点C为线段上一点,以为斜边作等腰,连接,在外侧,以为斜边作等腰,连接.
(1)如图1,当时:
①求证:;
②判断线段与的数量关系,并证明;
(2)如图2,当时,与的数量关系是否保持不变?
对于以上问题,小牧同学通过观察、实验,形成了解决该问题的几种思路:
想法1:尝试将点D为旋转中心,过点D作线段垂线,交延长线于点G,连接;通过证明解决以上问题;
想法2:尝试将点D为旋转中心,过点D作线段垂线,垂足为点G,连接.通过证明解决以上问题;
想法3:尝试利用四点共圆,过点D作垂线段,连接,通过证明D、F、B、E四点共圆,利用圆的相关知识解决以上问题.
请你参考上面的想法,证明(一种方法即可).
【答案】(1)①证明见解析;②,证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】
(1)①如图(见解析),先根据直角三角形的性质得出,再根据等腰三角形的三线合一得出是斜边AC上的中线,然后根据直角三角形的性质,最后根据等量代换即可得证;
②先结合①的结论、等腰直角三角形的性质,,,再根据角的和差、直角三角形的性质得出,然后根据等边三角形的判定与性质得出,由此即可证出;
(2)想法1:先根据等腰三角形的性质、角的和差得出,再根据等腰三角形的性质可得,然后根据三角形全等的判定定理与性质可得,从而可得,最后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得证;
想法2:先根据等腰直角三角形的性质、角的和差得出,,再根据相似三角形的判定与性质得出,从而可得平分,然后根据等腰三角形的三线合一可得是的垂直平分线,最后根据垂直平分线的性质、等量代换即可得证;
想法3:先根据垂直的定义、等腰直角三角形的定义得出,,从而可得,由此可证出D、F、B、E四点共圆,再根据圆周角定理可得,然后同想法2的方法即可得证.
(1)①过点D作于F
是等腰三角形
是斜边AC上的中线(等腰三角形的三线合一)
;
②,证明如下:
等腰与等腰中
,,
是等边三角形
;
(2)想法1:如图,过点D作线段垂线,交延长线于点G,连接
是等腰直角三角形
,,
,即
是等腰直角三角形
,即
在和中,
是直角三角形
点E是BG的中点,即CE是斜边BG上的中线
;
想法2:如图,过点D作线段垂线,垂足为点G,连接
是等腰直角三角形
,,,
是等腰直角三角形
,即
是等腰直角三角形
,,,即
在和中,
平分
是等腰直角三角形
是的垂直平分线(等腰三角形的三线合一)
即;
想法3:如图,过点D作垂线段,连接
是等腰直角三角形
,,
D、F、B、E四点共圆
同想法2可证:是的垂直平分线
即.