题目内容
【题目】如图,边长为6的等边三角形ABC中,D是AB边上的一动点,由A向B运动(A、B不重合),F是BC延长线上的一动点,与D同时以相同的速度由C向BC延长线方向运动(与C不重合),过点D作DE⊥AC,连接DF交AC于G.
(1)当点D运动到AB的中点时,直接写出AE的长.
(2)当DF⊥AB时,求AD的长.
(3)在运动过程中线段GE的长是否发生变化?如果不变,求出线段GE的长:如果发生改变请说明理由.
【答案】(1) (2)2 (3)不变;3
【解析】
(1)由点D运动到AB的中点得到AD=AB=3,根据等边三角形的性质可得:∠A=60°,求得∠ADE=30°,根据直角三角形的性质即可得到结论;
(2)由点E、F同时运动且速度相同得到AD=CF,求出∠AGD=∠CGF=30°,∠F=30°,进而得到CF=CG=AD,设AD=CG=CF=x,则AG=2x,列方程即可求解;
(3)作FQ⊥AC,交线段AC的延长线于点Q,连接FE,DQ,易知AD=CF,根据等边三角形的性质得到∠A=∠ABC=∠QCF=60°,继而推出△ADE≌△CFQ(AAS),由AE=CQ,DE=QF且DE∥QF可得四边形DEFQ是平行四边形,继而可知 GE=EQ,推出GE=AC,即可得到结论.
解:(1)点D运动到AB的中点时,
∵AD=AB=3,∠A=60°,
∵DE⊥AC,
∴∠ADE=30°,
∴AE=AD=;
(2)∵点D、F同时运动且速度相同,
∴AD=CF,
∵DF⊥AB,∠A=60°,
∴∠AGD=∠CGF=30°,
∵∠B=60°,
∴∠F=30°,
∴∠CGF=∠F,
∴CF=CG=AD,
设AD=CG=CF=x,则AG=2x,
∴AG+CG=2x+x=3x=6,
∴x=2,
∴AD=2;
(3)当点D、F同时运动且速度相同时,线段GE的长度不会改变.理由如下:
作FQ⊥AC,交线段AC的延长线于点Q,连接FE,DQ,
又∵DE⊥AB于E,
∴∠GQF=∠AED=90°,
∵点D、F速度相同,
∴AD=CF,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠QCF=60°,
在△ADE和△CFQ中,
∵∠AED=∠CQF=90°,
∴∠AED=∠CQF,
在△ADE和△CQF中,
∴△ADE≌△CFQ(AAS),
∴AE=CQ,DE=QF且DE∥QF,
∴四边形DEFQ是平行四边形,
∴GE=EQ,
∵EC+AE=CE+CQ=AC,
∴GE=AC,
又∵等边△ABC的边长为6,
∴GE=3,
∴点D、F同时运动且速度相同时,线段GE的长度不会改变.