题目内容

【题目】数学课上,老师出示了如下的题目:“在等边△ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且ED=EC,如图1,试确定线段AE与DB的大小关系,并说明理由.”小敏与同桌小聪讨论后,进行了如下解答:

(1)特殊情况,探索结论:当点E为AB的中点时,如图1,确定线段AE与DB的大小关系,请你直接写出结论:AE  DB(填“≥”,“≤”或“=”)

(2)特例启发,解答题目

解:题目中,AE与DB的大小关系是:AE   DB(填“≥”,“≤”或“=”).理由如下:如图3,过点E做EF∥BC,交AC于点F.(请你完成解答过程)

(3)拓展结论,设计新题.

已知O是等边三角形ABD的边BD的中点,AB=4,EF分别为射线AB、DA上一动点,且∠EOF=120°,若AF=1,求BE的长.

【答案】(1)=;(2)=,(3)3或1.

【解析】

(1)当E为中点时∠D=∠BED=30°即可证明

(2)过E作EF∥BC交AC于点F,证明△DBE≌△EFC,可得BD=EF,从而证明得出

(3)分别讨论当F在线段DA的延长线上,当F点在线段DA上时,证明△OMF≌△OBE,BE=MF即可求出

解:(1)如图1中,

∵△ABC是等边三角形,AE=EB,

∴∠BCE=∠ACE=30°,∠ABC=60°,

∵ED=EC,

∴∠D=∠ECD=30°,

∵∠EBC=∠D+∠BED,

∴∠D=∠BED=30°,

∴BD=BE=AE.

故答案为=.

(2)结论:AE=BD.理由如下:

如图2中,作EF∥BC交AC于F.

∵∠AEF=∠B=60°,∠A=60°,

∴△AEF是等边三角形,

∴AE=EF=AF,∠AFE=60°,

∴∠EFC=∠DBE=120°,

∵AB=AC,AE=AF,

∴BE=CF,

∵∠D=∠ECB=∠CEF,

在△DBE和△FEC中,

,

∴△DBE≌△EFC,

∴BD=EF=AE,

∴BD=AE,

故答案为=.

(3)当F在线段DA的延长线上,如图3,作OM∥AB交AD于M,

∵O为等边△ABD的边BD的中点,

∴OB=2,∠D=∠ABC=60°,

∴△ODM为等边三角形,

∴OM=MD=2,∠OMD=60°,

∴FM=FA+AM=3,∠FMO=∠BOM=120°,

∵∠EOF=120゜,

∴∠BOE=∠FOM,

而∠EBO=180°-∠ABC=120°,

在△OMF和△OBE中,

,

∴△OMF≌△OBE,

∴BE=MF=3;

当F点在线段DA上,如图4,

∵O为等边△ABD的边BD的中点,

∴OB=2,∠D=∠ABC=60°,

∴△ODM为等边三角形,

∴OM=MD=2,∠OMD=60°,

∴FM=AM-FA=1,∠FMO=∠BOM=120°,

∵∠EOF=120゜,

∴∠BOE=∠FOM,

而∠EBO=180°-∠ABC=120°,

在△OMF和△OBE中,

,

∴△OMF≌△OBE,

∴BE=MF=1;

所以BE的值为3或1.

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