题目内容

15.在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.
(1)如图(1),AC=BC,点E,F分别在AC,BC上,∠EDF=90°,则DE与DF的数量关系为DE=DF.
(2)如图(2),AC=BC,延长BC到点F,沿CA方向平移线段CF到EG,且点G在边BA的延长线上,求证:DE=DF,DE⊥DF;
(3)如图(3),∠B=30°,延长BC到点F,沿CA方向平移线段CF到EG,且点G在边BA的延长线上,直接写出线段DE与DF的位置关系和数量关系.

分析 (1)欲证明DE=DF,只要证明△ADE≌△CDF即可.
(2)欲证明DE=DF,DE⊥DF,只要证明△ADE≌△CDF.
(3)欲证明DF=$\sqrt{3}$DE,DE⊥DF,只要证明△DCF∽△DAE相似比是$\sqrt{3}$即可.

解答 (1)证明:如图(1)中,

∵CA=CB,∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠A=∠B=∠ACD=∠BCD=45°,AD=DC=DB,
∵∠ADC=∠EDF=90°,
∴∠ADE=∠CDF,
在△ADE和△CDF中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠A=∠DCF}\\{AD=CD}\\{∠ADE=∠CDF}\end{array}\right.$,
∴△ADE≌△CDF,
∴DE=DF,
故答案为DE=DF.
(2)证明:如图(2)中,

∵CF=GE,CF∥EG,
∴四边形CEGF是平行四边形,
∴CE∥FG,
∴∠CAB=∠FGA=45°
∵∠ECF=∠ACB=90°,
∴四边形CEGF是矩形,
∴∠GEA=∠FGE=90°,
∴∠AGF=∠GAF=45°,
∴GE=AE=CF,
∵CD=DA=DB,∠DCB=∠GAE=45°,
∴∠FCD=∠DAE=135°,
在△DAE和△DCF中,
$\left\{\begin{array}{l}{DC=DA}\\{∠FCD=∠EAD}\\{CF=AE}\end{array}\right.$,
∴△DCF≌△DAE,
∴DE=DF,∠EDA=∠FDC,
∴∠EDF=∠ADC=90°,
∴DE⊥DF.
(3)结论:DF=$\sqrt{3}$DE,DE⊥DF,
理由:如图(3)中,

由(2)可知四边形CEGF是矩形,
∴∠GEA=90°,
∵∠B=30°,CD⊥AB,
∴∠DCB=60°,∠FCD=120°,∠CAB=∠GAE=60°,
∴∠EAD=120°,
∴∠FCD=∠EAD,
∵CD=$\sqrt{3}AD$,EG=CF=$\sqrt{3}$AE,
∴CD$\frac{CD}{AD}=\frac{CF}{AE}=\sqrt{3}$,
∴△DCF∽△DAE,
∴$\frac{DF}{DE}=\frac{DC}{AD}=\sqrt{3}$,∠FCD=∠EDA,
∴∠EDF=∠ADC=90°,
∴DF=$\sqrt{3}$DE,DF⊥DE.

点评 本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、相似三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,属于中考常考题型.

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