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如图1,在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC和AFG摆放在一起,A为公...

如图1,在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC和AFG摆放在一起,A为公共顶点,∠BAC=∠AGF=90°,它们的斜边长为2,若△ABC固定不动,△AFG绕点A旋转,AF、AG与边BC的交点分别为D、E(点D不与点B重合,点E不与点C重合),设BE=m,CD=n.
(1)请在图中找出两对相似而不全等的三角形,并选取其中一对进行证明;
(2)求m与n的函数关系式,直接写出自变量n的取值范围;
(3)以△ABC的斜边BC所在的直线为x轴,BC边上的高所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系(如图2).在边BC上找一点D,使BD=CE,求出D点的坐标,并通过计算验证BD2+CE2=DE2
(4)在旋转过程中,(3)中的等量关系BD2+CE2=DE2是否始终成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
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(1)根据已知及相似三角形的判定方法进行分析即可; (2)可根据(1)中的相似三角形BAE和CDA得出关于AB,BE,CD,AC的比例关系,AB,AC可通过等腰直角三角形求出,因此根据比例关系即可得出m,n的函数关系式. (3)根据(2)的函数关系式,即可求出BE,CD的长,从而也就能求出OD,OE,DE,BD,CE的长,那么可通过计算得出本题的结论. (4)根据旋转角,我们知道HB⊥BD,那么DH2=BH2+BD2,而BH=CE,于是关键是证明HD=DE,连接AH,DH那么可通过证三角形AHD和ADE全等来求解. 【解析】 (1)可得△ABE∽△DAE,△ABE∽△DCA. ∵∠BAE=∠BAD+45°,∠CDA=∠BAD+45°, ∴∠BAE=∠CDA. 又∵∠ABC=∠ACB=45°, ∴△ABE∽△DCA. (2)∵△ABE∽△DCA, ∴. 由依题意可知CA=BA=. ∴. ∴m=. 自变量n的取值范围为1<n<2. (3)由BD=CE可得BE=CD,即m=n, ∵m=, ∴m=n=. ∵OB=OC=BC=1, ∴OE=OD=-1. ∴D(1-,0). ∴BD=OB-OD=1-(-1)=2-=CE. DE=BC-2BD=2-2(2-)=2-2. ∵BD2+CE2=2BD2=2(2-)2=12-8,DE2=(2-2)2=12-8, ∴BD2+CE2=DE2. (4)等量关系BD2+CE2=DE2成立.理由如下: 证明:如图,将△ACE绕点A顺时针旋转90°至△ABH的位置,则CE=HB,AE=AH, ∠ABH=∠C=45°,旋转角∠EAH=90°. 连接HD,在△EAD和△HAD中. ∵, ∴△EAD≌△HAD. ∴DE=DH. ∵∠HBD=∠ABH+∠ABD=90°, ∴BD2+HB2=DH2. ∴BD2+CE2=DE2.
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考点分析:
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2超过 1500元至4500元的部分10%
3超过 4500元至9000元的部分20%
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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