题目内容

如图,△ABC是正三角形,D,E,F分别是各边上的一点,且AE=2EB,EF=ED,∠FED=60°.
(1)△BFE与△AED全等吗?请说明理由;
(2)FE⊥AB吗?请说明理由.

解:(1)△BFE≌△AED.
理由:∵∠B=∠FED=60°,
∴∠BFE+∠FEB=∠FEB+∠AED,
∴∠BFE=∠AED. 
又∵∠B=∠A,EF=ED,
∴△BFE≌△AED(AAS).

(2)FE⊥AB.
理由是:取BF的中点G,连接EG,则BF=2BG.
由(1)知,AE=BF,∴AE=2BG.
又AE=2EB,∴BE=BG.
∵∠B=60°,∴△EBG是等边三角形.
∴GE=GB=GF,
∴∠B=∠GEB,∠GEF=∠GFE.
由三角形内角和定理,知
2∠GEB+2∠GEF=180°,
即∠BEF=90°,FE⊥AB.
分析:(1)由∠B=∠FED=60°推出∠BFE=∠AED,再由∠B=∠A,EF=ED即可得到答案;
(2)取BF的中点G,连接EG,得出△EBG是等边三角形,推出EG=BG=GF,根据等边对等角和三角形的内角和定理即可∠BEF=90°,即可得出答案.
点评:本题主要考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,三角形的内角和定理等知识点,作辅助线证角之间的关系是解此题的关键.题型较好,综合性强.
练习册系列答案
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(2012•青岛模拟)同学们已经认识了很多正多边形,现以正六边形为例再介绍与正多边形相关的几个概念.如正六边形ABCDEF各边对称轴的交点O,又称正六边形的中心,其中OA称正六边形的半径,通常用R表示,∠AOB称为中心角,显然.提出问题:正多边形内任意一点到各边距离之和与这个正多边形的半径R和中心角有什么关系?
探索发现:
(1)为了解决这个问题,我们不妨从最简单的正多边形--正三角形入手.
如图①,△ABC是正三角形,半径OA=R,∠AOB是中心角,P是△ABC内任意一点,P到△ABC各边距离分别为h1、h2、h3 ,确定h1+h2+h3的值与△ABC的半径R及中心角的关系.
解:设△ABC的边长是a,面积为S,显然S=
1
2
a(h1+h2+h3
O为△ABC的中心,连接OA、OB、OC,它们将△ABC分成三个全等的等腰三角形,过点O作OM⊥AB,垂足为M,Rt△AOM中,易知
OM=OAcos∠AOM=Rcos
1
2
∠AOB=Rcos
1
2
×120°=Rcos60°,
AM=OAsin∠AOM=Rsin
1
2
∠AOB=Rsin
1
2
×120°=Rcos60°
∴AB=a=2AM=2Rsin60°
∴S△AOB=
1
2
AB×OM=
1
2
×2Rsin60°•Rcos60°=R2sin60°cos60°
∴S△ABC=3S△AOB=3R2sin60°cos60°
1
2
a(h1+h2+h3)=3R2sin60°cos60°
即:
1
2
×2Rsin60°(h1+h2+h3)=3R2sin60°cos60°
∴h1+h2+h3=3Rcos60°
(2)如图②,五边形ABCDE是正五边形,半径是R,P是正五边形ABCDE内任意一点,P到五边形ABCDE各边距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,参照(1)的探索过程,确定h1+h2+h3+h4+h5的值与正五边形ABCDE的半径R及中心角的关系.
(3)类比上述探索过程,直接填写结论
正六边形(半径是R)内任意一点P到各边距离之和 h1+h2+h3+h4+h5+h6=
6Rcos30°
6Rcos30°

正八边形(半径是R)内任意一点P到各边距离之和 h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8=
8Rcos22.5°
8Rcos22.5°

正n边形(半径是R)内任意一点P到各边距离之和  h1+h2+…+hn=
nRcos
180°
n
nRcos
180°
n

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