题目内容
如图1,若△ABC和△ADE为等边三角形,M,N分别EB,CD的中点,易证:CD=BE,△AMN是等边三角形.
(1)当把△ADE绕A点旋转到图2的位置时,CD=BE是否仍然成立?若成立请证明,若不成立请说明理由;
(2)当△ADE绕A点旋转到图3的位置时,△AMN是否还是等边三角形?若是,请给出证明,并求出当AB=2AD时,△ADE与△ABC及△AMN的面积之比;若不是,请说明理由.
解:(1)CD=BE.理由如下:
∵△ABC和△ADE为等边三角形
∴AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠EAD=60o
∵∠BAE =∠BAC-∠EAC =60o-∠EAC,
∠DAC =∠DAE-∠EAC =60o-∠EAC,
∴∠BAE=∠DAC, ∴△ABE ≌ △ACD
∴CD=BE
(2)△AMN是等边三角形.理由如下:
∵△ABE ≌ △ACD, ∴∠ABE=∠ACD.
∵M、N分别是BE、CD的中点,
∴BM=![]()
∵AB=AC,∠ABE=∠ACD, ∴△ABM ≌ △ACN.
∴AM=AN,∠MAB=∠NAC.
∴∠NAM=∠NAC+∠CAM=∠MAB+∠CAM=∠BAC=60o
∴△AMN是等边三角形.
设AD=a,则AB=2a.
∵AD=AE=DE,AB=AC, ∴CE=DE.
∵△ADE为等边三角形, ∴∠DEC=120 o, ∠ADE=60o,
∴∠EDC=∠ECD=30o , ∴∠ADC=90o.
∴在Rt△ADC中,AD=a,∠ACD=30 o , ∴ CD=
.
∵N为DC中点,
∴
, ∴
.
∵△ADE,△ABC,△AMN为等边三角形,
∴S△ADE∶S△ABC∶ S△AMN![]()
解法二:△AMN是等边三角形.理由如下:
∵△ABE ≌ △ACD,M、N分别是BE、CN的中点,∴AM=AN,NC=MB.
∵AB=AC,∴△ABM ≌ △ACN,∴∠MAB=∠NAC ,
∴∠NAM=∠NAC+∠CAM=∠MAB+∠CAM=∠BAC=60o
∴△AMN是等边三角形
设AD=a,则AD=AE=DE= a,AB=BC=AC=2a
易证BE⊥AC,∴BE=
,
∴
∴![]()
∵△ADE,△ABC,△AMN为等边三角形
∴S△ADE∶S△ABC∶ S△AMN![]()