(1)如图1,图2,图3,在△ABC中,分别以AB,AC为边,向△ABC外作正三角形,正四边形,正五边形,BE,CD相交于点O.
①如图1,试说明:△ABE≌△ADC;
②探究:如图1,∠BOC= ;如图2,∠BOC= ;如图3,∠BOC= ;
(2)如图4,AB,AD是以AB为边向△ABC外所作正n边形的一组邻边;AC,AE是以AC为边向△ABC外所作正n边形的一组邻边,BE,CD的延长相交于点O,试猜想:图4中∠BOC= .(用含n的式子表示)
【解答】①证明:如图1,
∵△ABD和△AEC是等边三角,
∴AD=AB,AE=AC,∠DAB=∠EAC=∠ABD=∠ADB=60°,
∴∠DAB+∠BAC=∠EAC+∠BAC,
即∠DAC=∠BAE.
在△DAC和△BAE中,
,
∴△DAC≌△BAE(SAS).
②解:∵△DAC≌△BAE,
∴∠CDA=∠EBA.
∵∠BOC=∠BDO+∠OBD,
∴∠BOC=∠BDA+∠ABE+∠OBD,
∴∠BOC=∠BDA+∠ADC+∠OBA,
∴∠BOC=∠BDA+∠OBD=60°+60°=120°=.
如图2,连结BD,
∵四边形ABFD和四边形ACGE是正方形,
∴AB=AD,AE=AC,∠BAD=∠CAE=90°,∠BDA=∠DBA=45°,
∴∠BAD+∠DAE=∠CAE+∠DAE,
即∠BAE=∠CAD.
在△DAC和△BAE中,
,
∴△DAC≌△BAE(SAS),
∴∠CDA=∠EBA.
∵∠BOC=∠BDO+∠DBO,
∴∠BOC=∠BDA+∠ADO+∠DBO,
∴∠BOC=∠BDA+∠ABE+∠DBO,
∴∠BOC=∠BDA+∠DBA=45°+45°=90°=;
如图3,连结BD,
,
∵五边形ABHFD和五边形ACIGO是正五边形,
∴AB=AD,AE=AC,∠BAD=∠EAC=108°,
∴∠BAD+∠DAE=∠EAC+∠DAE,∠ABD=∠ADB=36°
∴∠BAE=∠DAC
在△BAE和△DAC中,
,
∴△BAE≌△DAC(SAS),
∴∠ABE=∠ADC.
∵∠BOC=∠OBD+∠BDO,
∴∠BOC=∠ADB+∠ADC+∠OBD,
∴∠BOC=∠ADB+∠ABE+∠OBD,
∴∠BOC=∠ADB+∠ABD=72°=.
(2)以此类推,当作正n边形时,∠BOC=.
故答案为:120°,90°,72°,.
已知Rt△ABC≌Rt△ADE,其中∠ACB=∠AED=90°.
(1)将这两个三角形按图①方式摆放,使点E落在AB上,DE的延长线交BC于点F.求证:BF+EF=DE;
(2)改变△ADE的位置,使DE交BC的延长线于点F(如图②),则(1)中的结论还成立吗?若成立,加以证明;若不成立,写出此时BF、EF与DE之间的等量关系,并说明理由.
【解答】证明:(1)如图①,连接AF,
∵Rt△ABC≌Rt△ADE,
∴AC=AE,BC=DE,
∵∠ACB=∠AEF=90°,AF=AF,
∴Rt△ACF≌Rt△AEF,
∴CF=EF,
∴BF+EF=BF+CF=BC,
∴BF+EF=DE;
(2)如图②,(1)中的结论不成立,有DE=BF﹣EF,理由是:
连接AF,
∵Rt△ABC≌Rt△ADE,
∴AC=AE,BC=DE,
∵∠E=∠ACF=90°,AF=AF,
∴Rt△ACF≌Rt△AEF,
∴CF=EF,
∴DE=BC=BF﹣FC=BF﹣EF,
即DE=BF﹣EF.
如图所示,已知AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.试说明:AD垂直平分EF.
【解答】证明:∵AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,
在Rt△ADE和Rt△ADF中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴AE=AF,又DE=DF,
∴AD垂直平分EF(到线段两端点的距离相等的点一定在线段的垂直平分线上).
已知:如图,CB⊥AD,AE⊥DC,垂足分别B、E,AE、BC相交于点F,且AB=BC.求证:△ABF≌△CBD.
【解答】证明:
∵CB⊥AD,
∴∠ABC=∠CBD=90°,
∴∠C+∠D=90°,
∵AE⊥DC,
∴∠A+∠D=90°,
∴∠A=∠C,
在△ABF和△CBD中
∴△ABF≌△CBD.
已知:如图,点E、F在AD上,且AF=DE,∠B=∠C,AB∥DC.求证:AB=DC.
【解答】证明:
∵AF=DE,
∴AE=DF,
∵AB∥DC,
∴∠A=∠D,
在△ABE和△DCF中
∴△ABE≌△DCF(AAS),
∴AB=DC.
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