小敏思考解决如下问题:
原题:如图1,点,
分别在菱形
的边
,
上,
,求证:
.
[来源~:中&*^@教网]
(1) 小敏进行探索,若将点,
的位置特殊化,把
绕点
旋转得到
,使
,点
分别在边
上,如图2,此时她证明了
.请你证明.
(2) 受以上(1)的启发,在原题中,添加辅助线:如图3,作,
,垂足分别为
,请你继续完成原题的证明.
(3) 如果在原题中添加条件:,
,如图1,请你编制一个计算题(不标注新的字母),并直线给出答案.
解:(1)当为顶角,则
,
当为底角,若
为顶角,则
,
若为底角,则
.
∴或
或
.
(2)分两种情况:
①当时,
只能为顶角,
∴的度数只有一个.
②当时,
若为顶角,则
,
若为底角,则
或
,
当且
,且
,即
时,
有三个不同的度数.
综上①②,当且
时,
有三个不同的度数.
23.解:(1)如图1,
在菱形中,
,
,
,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∴.
∴.
(2)如图2,由(1),∵,
∴,
∵,
,
∴,
∵,
∴,
∴.
(3)不唯一,举例如下:
层次1:①求的度数,答案:
.
②分别求,
的度数.答案:
.
③求菱形的周长.答案:16.
④分别求的长.答案:
.
层次2:①求的值.答案:4.
②求的值.答案:4.
③求的值.答案:
.
层次3:①求四边形的面积.答案:
.
②求与
的面积和.答案:
.
③求四边形的周长的最小值.答案:
.
④求中点运动的路径长.答案:
.
24.解:(1)第一班上行车到站用时
小时.
第一班下行车到站用时
小时.
(2)当时,
.
当时,
.
(3)由(2)知同时出发的一对上、下行车的位置关于中点对称,设乘客到达
站总时间为
分钟,[来源:中国*^&教育@#出版网]
当时,往
站用时30分钟,还需再等下行车5分钟,
,不合题意
当时,只能往
站坐下行车,他离
站
千米,则离他右边最近的下行车离
站也是
千米,这辆下行车离
千米.
如果能乘上右侧第一辆下行车,,
,∴
,
,
∴符合题意.
如果乘不上右侧第一辆下行车,只能乘右侧第二辆下行车,,
,
,
∴,
,
∴符合题意.
如果乘不上右侧第二辆下行车,只能乘右侧第三辆下行车,,
,
,
∴,
,不合题意.
∴综上,得.
当时,乘客需往
站乘坐下行车,
离他左边最近的下行车离站是
千米,
离他右边最近的下行车离站也是
千米.
如果乘上右侧第一辆下行车,,
∴,不合题意.
如果乘不上右侧第一辆下行车,只能乘右侧第二辆下行车,,
,
,∴
,
,
∴符合题意.
如果乘不上右侧第二辆下行车,只能乘右侧第三辆下行车,,
,
,
,
∴不合题意.
∴综上,得.
综上所述,,或
.