题目内容
【题目】如图,和是两个全等的三角形,,.现将和按如图所示的方式叠放在一起,保持不动,运动,且满足:点E在边BC上运动(不与点B,C重合),且边DE始终经过点A,EF与AC交于点M .
(1)求证:∠BAE=∠MEC;
(2)当E在BC中点时,请求出ME:MF的值;
(3)在的运动过程中,能否构成等腰三角形?若能,请直接写出所有符合条件的BE的长;若不能,则请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)见解析;(3)见解析.
【解析】
(1)已知△ABC≌△DEF,根据全等三角形的性质可得∠ABC=∠DEF,又因∠AEC=∠B+∠BAE,∠AEC=∠AEM+∠MEC,即可得∠B+∠BAE=∠AEM+∠MEC,所以∠BAE=∠MEC;(2)当E为BC中点时, AB=AC,根据等腰三角形三线合一的性质可得AE⊥BC,∠EAM=60°,再由∠DEM=30°即可证得AC⊥EF; 在Rt△ABE中,∠B=30°,,求得BE=,即可求得BC=3;在Rt△CEM中,∠C=30°,EC=E,求得EM=,根据全等三角形的性质可得BC=EF=3,所以FM= EF-EM=,即可得EM:FM=1:3 ;(3)分AM=AE、EA=EM、三种情况求解即可.
(1)证明:∵△ABC≌△DEF
∴∠ABC=∠DEF
∵∠AEC=∠B+∠BAE,∠AEC=∠AEM+∠MEC;
∴∠B+∠BAE=∠AEM+∠MEC,
即∠BAE=∠MEC ;
(2)当E为BC中点时,
∵AB=AC,
∴AE⊥BC,BE=EC= ,∠EAM=60°,
又∵∠DEM=30°,
∴AC⊥EF;
∵,,
∴∠B=∠C=30°,
在Rt△ABE中,∠B=30°,,
∴BE=,
∴BC=3;
在Rt△CEM中,∠C=30°,EC=,
∴EM=,
∵△ABC≌△DEF,
∴BC=EF=3,
∴FM= EF-EM=,
∴EM:FM=1:3;
(3)当或2时,是等腰三角形.
①当时,如图,
,
此时点E与点B重合,与题意矛盾(舍去 ) ;
②当时,如图,
由(1)知,
,
,,
,
,
,
③当时,如图,
则,
,
取BE中点I,连结AI,
则,,
是等边三角形,
设,在中,
由勾股定理,得,
即,解得
.
综上所述,当或2时,是等腰三角形.