题目内容
【题目】已知:△ABC是等边三角形.
(1)如图,点D在AB边上,点E在AC边上,BD=CE,BE与CD交于点F.试判断BF与CF的数量关系,并加以证明;
(2)点D是AB边上的一个动点,点E是AC边上的一个动点,且BD=CE,BE与CD交于点F.若△BFD是等腰三角形,求∠FBD的度数.
【答案】(1)BF=CF;理由见解析;(2)40°或20°
【解析】试题分析:(1)由等边三角形的性质得出∠ABC=∠ACB=60°,由SAS证明△BCD≌△CBE,得出∠BCD=∠CBE,由等角对等边即可得出BF=CF.
(2)设∠BCD=∠CBE=x,则∠DBF=60°-x,分三种情况:①若FD=FB,则∠FBD=∠FDB>∠A,证出∠FBD<60°,得出FD=FB的情况不存在;②若DB=DF,则∠FBD=∠BFD=2x,得出方程60°-x=2x,解方程即可得出结果;③若BD=BF,则∠BDF=∠BFD=2x,由三角形内角和定理得出方程,解方程即可得出结果.
试题解析:(1)BF=CF;理由如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
在△BCD和△CBE中, ,
∴△BCD≌△CBE(SAS),
∴∠BCD=∠CBE,
∴BF=CF.
(2)由(1)得:∠BCD=∠CBE,∠ACB=60°,
设∠BCD=∠CBE=x,
∴∠DBF=60°﹣x,
若△BFD是等腰三角形,分三种情况:
①若FD=FB,则∠FBD=∠FDB>∠A,
∴∠FBD=∠FDB>60°,
但∠FBD>∠ABC,
∴∠FBD<60°,
∴FD=FB的情况不存在;
②若DB=DF,则∠FBD=∠BFD=2x,
∴60°﹣x=2x,
解得:x=20°,
∴∠FBD=40°;
③若BD=BF,如图所示:
则∠BDF=∠BFD=2x,
在△BDF中,∠DBF+∠BDF+∠BFD=180°,
∴60°﹣x+2x+2x=180°,
解得:x=40°,
∴∠FBD=20°;
综上所述:∠FBD的度数是40°或20°.