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某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下: 如图1,在等腰直角△ABC中,AB=A...

某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:
如图1,在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,小敏将一块三角板中含45°角的顶点放在A上,从AB边开始绕点A逆时针旋转一个角α,其中三角板斜边所在的直线交直线BC于点D,直角边所在的直线交直线BC于点E.
(1)小敏在线段BC上取一点M,连接AM,旋转中发现:若AD平分∠BAM,则AE也平分∠MAC.请你证明小敏发现的结论;
(2)当0°<α≤45°时,小敏在旋转中还发现线段BD、CE、DE之间存在如下等量关系:BD2+CE2=DE2
同组的小颖和小亮随后想出了两种不同的方法进行解决;小颖的想法:将△ABD沿AD所在的直线对折得到△ADF,连接EF(如图2)
小亮的想法:将△ABD绕点A顺时针旋转90°得到△ACG,连接EG(如图3);
小敏继续旋转三角板,在探究中得出当45°<α<135°且α≠90°时,等量关系BD2+CE2=DE2仍然成立,先请你继续研究:当135°<α<180°时(如图4)等量关系BD2+CE2=DE2是否仍然成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由.
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(1)如图1,根据图形、已知条件推知∠BAD+∠MAE=∠DAM+∠EAC=45°,所以∠MAE=∠EAC,即AE平分∠MAC; (2)成立.小颖的方法是应用折叠对称的性质和SAS得到△AEF≌△AEC,在Rt△DFE中应用勾股定理而证明;小亮的方法是将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACG,根据旋转的性质用SAS得到△ACE≌△ACG,从而在Rt△CEG中应用勾股定理而证明.当135°<α<180°时,等量关系BD2+CE2=DE2仍然成立.可以根据小颖和小亮的方法进行证明即可. (1)证明:如图1,∵∠BAC=90°, ∴∠BAD+∠DAM+∠MAE+∠EAC=90°. ∵∠DAE=45°, ∴∠BAD+∠EAC=45°. ∵∠BAD=∠DAM, ∴∠BAD+∠EAC=∠DAM+∠EAC=45°, ∴∠BAD+∠MAE=∠DAM+∠EAC, ∴∠MAE=∠EAC,即AE平分∠MAC; (2)当135°<α<180°时,等量关系BD2+CE2=DE2仍然成立.证明如下:  如图4,按小颖的方法作图,设AB与EF相交于点G. ∵将△ABD沿AD所在的直线对折得到△ADF, ∴AF=AB,∠AFD=∠ABD=135°,∠BAD=∠FAD. 又∵AC=AB,∴AF=AC. 又∵∠CAE=90°-∠BAE=90°-(45°-∠BAD)=45°+∠BAD=45°+∠FAD=∠FAE. ∴∠CAE=∠FAE. 在△AEF和△AEC中, ∵, ∴△AEF≌△AEC(SAS), ∴CE=FE,∠AFE=∠C=45°. ∴∠DFE=∠AFD-∠AFE=∠135°-∠C=135°-45°=90°. ∴∠DFE=90°. 在Rt△DFE中,DF2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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