题目内容
【题目】如图(1),在中,,,点分别是的中点,过点作直线的垂线段垂足为.点是直线上一动点,作使,连接.
(1)观察猜想:如图(2),当点与点重合时,则的值为 .
(2)问题探究:如图(1),当点与点不重合时,请求出的值及两直线夹角锐角的度数,并说明理由
(3)问题解决:如图(3),当点在同一直线上时,请直接写出的值.
【答案】(1)2;(2)60°,见解析;(3)4+或4-
【解析】
(1)由题意可知结论为当点F与点D重合时,则的值为2,并根据题意设BM=a,求出DM,GD即可解决问题;
(2)由题意可知结论为的值为2,两直线GD、ED夹角锐角的度数为60°,并利用全等三角形的判定定理证明△BGD∽△BFM,可得结论;
(3)根据题意分两种情形:当点G在线段AF上时以及当点G在线段AF的延长线上时,分别进行求解即可.
解:(1) 设BM=a.
∵AE=EC,AD=DB,
∴DE∥BC,
∴∠BDM=∠ABC=30°,
∵BM⊥EM,
∴∠BMD=90°,
∴,
在Rt△GDB中,∵∠GDB=90°,∠G=30°,
∴,
∴.
故答案为:2.
(2)在Rt△BDM中,设BM=a,则BD=2a,DM=a
在Rt△BGF中,设BF=b,则BG=2b,FG=
在△BGD与△BFM中,
∵BG:BF=2b:b=2a:a=BF:BM,∠DBG=60°-∠FBD=∠FBM
∴△BGD∽△BFM
则DG:FM=BD:BM=2a:a=2:1
即的值为2.
如图,延长GD、BF交于点P,
∵△BGD∽△BFM
∴∠PFD=∠MFB=∠BGD
则在△PDF与△PBG中,∠PDF=∠PBG=60°.
故的值为2,两直线GD、ED夹角锐角的度数为60°.
(3)如图,有以下两种如图3①,图3②
如图3③,ED是△ABC的中垂线;
∵在Rt△AF1B和Rt△AF2B中,DA=DF1=DF2=DB
∴四边形AF2BF1是矩形
当点G在线段AF上时,在Rt△BF1G1中,
设BF1=x,则BG1=2x=AG1,F1G1=
∴BG1:AF1=:=4-
当点G在线段AF的延长线上时,在矩形AF2BF1中,
设AF2=BF1=x, F2B=AF1=
∴BG2=2
则BG2:AF2=2:x=4+.
∴的值为4+或4-.