题目内容

【题目】截长补短法,是初中几何题中一种添加辅助线的方法,也是把几何题化难为易的一种策略.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短就是通过延长或旋转等方式使两条短边拼合到一起,从而解决问题.

(1)如图1,△ABC是等边三角形,点D是边BC下方一点,∠BDC=120°,探索线段DA、DB、DC之间的数量关系.

解题思路:将△ABD绕点A逆时针旋转60°得到△ACE,可得AE=AD, CE=BD,∠ABD=∠ACE,∠DAE=60°,根据∠BAC+∠BDC=180°,可知∠ABD+∠ACD=180°,则 ∠ACE+∠ACD=180°,易知△ADE是等边三角形,所以AD=DE,从而解决问题.

根据上述解题思路,三条线段DA、DB、DC之间的等量关系是___________;

(2)如图2,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.点D是边BC下方一点,∠BDC=90°,探索三条线段DA、DB、DC之间的等量关系,并证明你的结论.

【答案】(1)DA=DB+DC;(2)DA=DB+DC,证明见解析;

【解析】

(1)结论:DA=DB+DC.理由:由等边三角形知AB=AC,∠BAC=60°,结合∠BDC=120°知∠ABD+∠ACD=180°,由∠ACE+∠ACD=180°知∠ABD=∠ACE,证△ABD≌△ACE得AD=AE,∠BAD=∠CAE,再证△ADE是等边三角形得DA=DE=DC+CE=DC+DB.
(2)结论:DA=DB+DC.理由:延长DC到点E,使CE=BD,连接AE,先证△ABD≌△ACE得AD=AE,∠BAD=∠CAE,据此可得∠DAE=∠BAC=90°,由勾股定理知DA2+AE2=DE2,继而可得2DA2=(DB+DC)2;

(1)结论DA=DB+DC.理由如下:

如图1,延长DC到点E,使CE=BD,连接AE,

∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠BDC=120°,
∴∠ABD+∠ACD=180°,
又∵∠ACE+∠ACD=180°,
∴∠ABD=∠ACE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,
∵∠ABC=60°,即∠BAD+∠DAC=60°,
∴∠DAC+∠CAE═60°,即∠DAE=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴DA=DE=DC+CE=DC+DB,即DA=DC+DB;

(2)结论: DA=DB+DC.理由如下:

如图,将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACE

∴AE=AD,CE=BD,∠ABD=∠ACE,∠DAE=90°,

∵∠BAC=90°,∠BDC=90°,

∴∠ABD+∠ACD=180°,

∵∠ABD=∠ACE,

∴∠ACE+∠ACD=180°,

∴点D、C、E在同一条直线上.

∵∠DAE=90°,DA=EA

∴△ADE是等腰直角三角形,

∴DA2+AE2=DE2,

∴2DA2=( DB+DC)2

∴DA=DB+DC.

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