题目内容

【题目】问题:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,点D是边CB上任意一点,△ADE是等边三角形,且点E在∠ACB的内部,连接BE.探究线段BE与DE之间的数量关系.请你完成下列探究过程:先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明.

(1)当点D与点C重合时(如图2),请你补全图形.由∠BAC的度数为 ,点E落在 ______ ,容易得出BE与DE之间的数量关为 ;

(2)当点D是BC上任意一点(不与点B、C重合)时,结合图1,探究(1)中线段BE与DE之间的数量关系是否还成立?并证明你的结论.

(3)如图3,若点P为直线BC上一点,若△PAB为等腰三角形,请你求出∠APB的度数.

【答案】(1)60°;AB的中点处;BE=DE;(2)BE=DE依然成立,证明见解析;(3)∠APB的度数为15°或30°或75°或120°.

【解析】

(1)根据题意画出图形,由直角三角形及等边三角形的性质即可得出结论;

(2)根据题意画出图形,猜想:BE=DE,取AB的中点F,连接EF,由∠ACB=90°,∠ABC=30°,可知∠1=60°,CF=AF=AB,故△ACF是等边三角形,再由△ADE是等边三角形可得出∠CAD=∠FAE,由全等三角形的判定定理可知△ACD≌△AFE,故∠ACD=∠AFE=90°.由F是AB的中点,可知EF是AB的垂直平分线,进而可得出BE=AE,结合DE=AE可得BE=DE;

(3)分三种情况讨论:①当AP=AB时,②当BP=AB时,③当AP=BP时,根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理分别计算即可.

解:(1)如图2,

∵∠C=90°,∠ABC=30°,

∴∠BAC=60°,

∵△ADE是等边三角形,

∴AE=CE,

∴点E落在AB的中点处;

∴AE=CE=BE=DE,

故答案为:60°;AB的中点处;BE=DE;

(2)BE=DE依然成立.

证明:如图3.取AB的中点F,连接EF.

∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,

∴∠1=60°,CF=AF=AB,

∴△ACF是等边三角形.

∴AC=AF①,

∵△ADE是等边三角形,

∴∠2=60°,AD=AE②,

∴∠1=∠2.

∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD,即∠CAD=∠FAE③

由①②③得△ACD≌△AFE(SAS).

∴∠ACD=∠AFE=90°.

∵F是AB的中点,

∴EF是AB的垂直平分线,

∴BE=AE,

∵△ADE是等边三角形,

∴DE=AE,

∴BE=DE;

(3)如图4,

∵△PAB为等腰三角形,

∴①当AP=AB时,即:AP1=AB,

∴∠AP1B=∠ABP1=30°;

②当BP=AB时,

Ⅰ、BP2=AB,

∴∠AP2B=(180°∠ABC)=75°,

Ⅱ、BP4=AB,

∴∠BAP4=∠AP4B,

∵∠ABC=30°=∠BAP4+∠AP4B,

∴∠AP4B=15°;

③当AP=BP时,即:AP3=BP3,

∴∠BAP3=∠ABC=30°,

∴∠AP3B=180°∠ABC∠BAP3=120°,

综上所述,若△PAB为等腰三角形,∠APB的度数为15°或30°或75°或120°.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网