Question

【題目】如圖1，將兩個(gè)完全相同的三角形紙片ABC和DEC重合放置，其中∠C＝90°，∠B＝∠E＝30°．

（1）操作發(fā)現(xiàn)：如圖2，固定△ABC，使△DEC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)，當(dāng)點(diǎn)D恰好落在AB邊上時(shí)，

①△ADC是　　　　　　　 三角形；

②設(shè)△BDC的面積為，△AEC的面積為，則與的數(shù)量關(guān)系是　　　　　　．

（2）猜想論證：當(dāng)△DEC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到如圖3所示的位置時(shí)，小明猜想（1）中與的數(shù)量關(guān)系仍然成立，并嘗試分別作出了△BDC和△AEC中BC、CE邊上的高，請你證明小明的猜想．

（3）拓展探究：如圖4，已知∠ABC＝60°，點(diǎn)D是角平分線上一點(diǎn)，且BD＝CD＝4，DE∥AB交BC于點(diǎn)E．若在射線BA上存在點(diǎn)F，使S△DCF=S△BDE，請直接寫出相應(yīng)的BF的長．

Answer 1

【答案】(1)①等邊；②S1＝S2；（2） ，理由見解析；（3）BF=或BF=

【解析】試題分析：（1）①根據(jù)AC=CD，∠BAC=60°，即可判定△ACD是等邊三角形；

②根據(jù)DE∥AC，可得S△ACE=S△ACD，根據(jù)點(diǎn)D是AB的中點(diǎn)，可得S△BDC=S△ACD，進(jìn)而得到△BDC的面積和△AEC的面積相等，即S1=S2；

（2）先判定△ACN≌△DCM（AAS），得出AN=DM，再根據(jù)等底等高的三角形的面積相等可得，△BDC的面積和△AEC的面積相等，即S1=S2；

（3）先作EG⊥BD于G，延長CD交AB于H，根據(jù)等底等高的三角形的面積相等，可得EG=HF=，最后根據(jù)線段的和差關(guān)系，即可求得BF的長．

試題解析：（1）①∵△DEC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)D恰好落在AB邊上，

∴AC=CD，

∵∠BAC=90°-∠B=90°-30°=60°，

∴△ACD是等邊三角形，②∵△ACD是等邊三角形，

∴∠ACD=60°，

又∵∠CDE=∠BAC=60°，

∴∠ACD=∠CDE，

∴DE∥AC，

∴根據(jù)同底等高的三角形面積相等，可得S△ACE=S△ACD，

∵∠B=30°，∠ACB=90°，

∴Rt△ABC中，AC=AB=AD，

∴點(diǎn)D是AB的中點(diǎn)，

∴S△BDC=S△ACD，

∴△BDC的面積和△AEC的面積相等，即S1=S2，

（2）如圖,

∵△DEC是由△ABC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)得到,

∴BC=CE,AC=CD

,

,……… 6分

在△ACN和△DCM中,

,

,

∴AN=DM

∴△BDC的面積和△AEC的面積相等(等底等高的三角形的面積相等),

即

（3）BF=或BF=．

理由：如圖，作EG⊥BD于G，延長CD交AB于H，

∵BD平分∠ABC，∠ABC=60°，DE∥AB，

∴∠ABD=∠DBE=∠BDE=30°，

∴ED=EB，

∴BG=BD=2，

∴Rt△BEG中，GE=，

∵DB=DC=4，

∴∠BCD=∠DBC=30°，

∴∠ABC=60°，

∴∠CHB=90°，即CH⊥AB，

∵S△DCF=S△BDE，DB=DC，

∴△CDF中CD邊上的高等于，

當(dāng)點(diǎn)F在HB上時(shí)，HF=，

又∵Rt△BDH中，DH=BD=2，∠DBH=30°，

∴BH=DH=2，

∴BF=BH-FH=2-=；

當(dāng)點(diǎn)F'在BH延長線上時(shí)，同理可得HF'=，

∴BF'=BH+F'H=2+=．

綜上所述，BF的長為或．