题目内容
(1)如图(1),已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m, CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2) 如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=
,其中
为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3) 拓展与应用:如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
解析:(1)因为DE=DA+AE,故通过证
,得出DA=EC,AE=BD,从而证得DE=BD+CE.
(2)成立,仍然通过证明
,得出BD=AE,AD=CE,所以DE=DA+AE=EC+BD.
(3)由
得BD=AE,
,
与
均等边三角形,得
,FB=FA,所以
,即
,所以
,所以FD=FE,
,再根据
,得
,即
,故
是等边三角形.
证明:(1)∵BD⊥直线m,CE⊥直线m
∴∠BDA=∠CEA=90°
∵∠BAC=90°
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°
∴∠CAE=∠ABD
又AB=AC
∴△ADB≌△CEA
∴AE=BD,AD=CE
∴DE=AE+AD= BD+CE
(2)∵∠BDA =∠BAC=
,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD +∠CAE=180°—![]()
∴∠DBA=∠CAE
∵∠BDA=∠AEC=
,AB=AC
∴△ADB≌△CEA
∴AE=BD,AD=CE
∴DE=AE+AD=BD+CE
(3)由(2)知,△ADB≌△CEA,
BD=AE,∠
DBA =∠CAE
∵△ABF和△ACF均为等边三角形
∴∠ABF=∠CAF=60°
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF
∴∠DBF=∠FAE…
∵BF=AF
∴△DBF≌△EAF…
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°
∴△DEF为等边三角形.
点拨:利用全等三角形的性质证线段相等是证两条线段相等的重要方法.