题目内容

12.已知点C为线段AB上一点,分别以AC、BC为边在线段AB同侧作△ACD和△BCE,且CA=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE,直线AE与BD交于点F.

(1)如图1,若∠ACD=60°,则∠AFD=60°;
(2)如图2,若∠ACD=α,连接CF,则∠AFC=90°-$\frac{1}{2}α$(用含α的式子表示);
(3)将图1中的△ACD绕点C顺时针旋转如图3,连接AE、AB、BD,∠ABD=80°,求∠EAB的度数.

分析 (1)求出∠ACE=∠DCB,证△ACE≌△DCB,推出∠CAE=∠CDB,求出∠AFB=∠CDA+∠DAC,根据三角形内角和定理求出即可;
(2)求出∠ACE=∠DCB,证△ACE≌△DCB,推出∠CAE=∠CDB,求出∠AFB=∠CDA+∠DAC,根据三角形内角和定理求出∠AFB,然后根据圆周角定理和等腰三角形的性质即可得到结论;
(3)由△ACD是等边三角形,得到∠ACD=60°,得到∠CAB+∠CDB=360°-60°-80°=220°,根据全等三角形的性质得到∠CAE=∠CDB,即可得到结论.

解答 解:(1)∵∠ACD=∠BCE,
∴∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE,
∴∠ACE=∠DCB,
在△ACE和△DCB中
$\left\{\begin{array}{l}{AC=DC}\\{∠ACE=∠DCB}\\{CE=CB}\end{array}\right.$
∴△ACE≌△DCB,
∴∠CAE=∠CDB,
∴∠AFB=∠CDB+∠CDA+∠DAE
=∠CDA+∠DAE+∠BAE
=∠CDA+∠DAC
=180°-60°
=120°,
∴∠AFD=60°
故答案为:60°.

(2)解:∵∠ACD=∠BCE,
∴∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE,
∴∠ACE=∠DCB,
在△ACE和△DCB中$\left\{\begin{array}{l}{AC=DC}\\{∠ACE=∠DCB}\\{CE=CB}\end{array}\right.$,
∴△ACE≌△DCB,
∴∠CAE=∠CDB,
∴∠AFB=∠CDB+∠CDA+∠DAE
=∠CDA+∠DAE+∠BAE
=∠CDA+∠DAC
=180°-∠ACD
=180°-α,
∵∠CAE=∠CDB,
∴A,C,F,D四点共圆,
∴∠ADC=∠AFC,
同理∠CFB=∠BEC,
∵AC=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE,
∴∠ADC=∠BEC,
∴∠AFC=$\frac{1}{2}∠$AFB=90°-$\frac{1}{2}α$;
故答案为:90°-$\frac{1}{2}α$;

(3)∵△ACD是等边三角形,
∴∠ACD=60°,
∵∠ABD=80°,
∴∠CAB+∠CDB=360°-60°-80°=220°,
∵∠ACD=∠BCE,
∴∠ACE=∠BCD,
在△ACE与△BCD中,$\left\{\begin{array}{l}{CE=BC}\\{∠ACE=∠BCD}\\{AC=CD}\end{array}\right.$,
∴△ACE≌△DCB,
∴∠CAE=∠CDB,
∴∠CAE+∠CAB=220°,
∴∠EAB=140°.

点评 本题考查了全等三角形的性质和判定,三角形外角性质,三角形的内角和定理的应用,关键是推出△ACE≌△DCB.

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