题目内容
【题目】已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,CD为∠ACB的平分线,将∠ACB沿CD所在的直线对折,使点B落在点B′处,连结AB',BB',延长CD交BB'于点E,设∠ABC=2α(0°<α<45°).
(1)如图1,若AB=AC,求证:CD=2BE;
(2)如图2,若AB≠AC,试求CD与BE的数量关系(用含α的式子表示);
(3)如图3,将(2)中的线段BC绕点C逆时针旋转角(α+45°),得到线段FC,连结EF交BC于点O,设△COE的面积为S1,△COF的面积为S2,求(用含α的式子表示).
【答案】(1)证明见解析;(2)CD=2BEtan2α;(3)sin(45°﹣α).
【解析】
(1)由翻折可知:BE=EB′,再利用全等三角形的性质证明CD=BB′即可;
(2) 如图 2 中, 结论:CD=2BEtan2α.只要证明△BAB′∽△CAD,可得,推出,可得CD=2BEtan2α;
(3) 首先证明∠ECF=90°,由∠BEC+∠ECF=180°,推出BB′∥CF,推出sin(45°﹣α),由此即可解决问题.
(1)如图1中,
∵B、B′关于EC对称,
∴BB′⊥EC,BE=EB′,
∴∠DEB=∠DAC=90°,
∵∠EDB=∠ADC,
∴∠DBE=∠ACD,
∵AB=AC,∠BAB′=∠DAC=90°,
∴△BAB′≌CAD,
∴CD=BB′=2BE;
(2)如图2中,结论:CD=2BEtan2α,
理由:由(1)可知:∠ABB′=∠ACD,∠BAB′=∠CAD=90°,
∴△BAB′∽△CAD,
∴,
∴,
∴CD=2BEtan2α;
(3)如图 3中.在Rt△ABC中,∠ACB=90°﹣2α,
∵EC平分∠ACB,
∴∠ECB(90°﹣2α)=45°﹣α,
∵∠BCF=45°+α,
∴∠ECF=45°﹣α+45°+α=90°,
∴∠BEC+∠ECF=180°,
∴BB′∥CF,
∴sin(45°﹣α).
∵,
∴sin(45°﹣α).