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如图1,在等边△ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接BE,C...

如图1,在等边△ABC中,点DE分别在边ABAC上,ADAE,连接BECD,点FGH分别是BECDBC的中点

(1)观察猜想:图1中,△FGH的形状是______.

(2)探究证明:把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,△FGH的形状是否发生改变?并说明理由;

(3)拓展延伸:把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD2AB6,请直接写出△FGH的周长的最大值.

 

(1)等边三角形;(2)不发生改变,理由见解析;(3)△PMN的周长的最大值为12. 【解析】 (1)观察猜想: 如图1,先根据等边三角形的性质得到AB=AC,∠ABC=∠ACB=60°,则BD=CE,再根据三角形中位线性质得FH∥CE,FH=CE,GH∥AD,GH=BD,从而得到FH=GH,∠FHG=60°,从而可判断△FGH为等边三角形; (2)探究证明: 连接CE、BD,如图2,先利用旋转的定义,把△ABD绕点A逆时针旋转60°可得到△CAE,则BD=CE,∠ABD=∠ACE,与(1)一样可得FH∥CE,FH=CE,GH∥AD,GH=BD,可得FH=GH,∠BHF=∠BCE,∠CHG=∠CBD,则计算出∠BHF+∠CHG=120°,从而得到∠FHG=60°,于是可判断△FHG为等边三角形. (3)拓展延伸: 利用AB﹣AD≤BD≤AB+AD(当且仅当点B、A、D共线时取等号)得到BD的最大值为8,则GH的最大值为4,然后可确定△FHG的周长的最大值. 【解析】 (1)观察猜想: 如图1,∵△ABC为等边三角形, ∴AB=AC,∠ABC=∠ACB=60°, ∵AD=AE, ∴BD=CE, ∵点F,G,H分别是BE,CD,BC的中点 ∴FH∥CE,FH=CE,GH∥AD,GH=BD, ∴FH=GH,∠BHF=∠BCA=60°,∠CHG=∠CBA=60°, ∴∠FHG=60°, ∴△FGH为等边三角形; 故答案为:等边三角形; (2)探究证明: △PMN的形状不发生改变,仍然为等边三角形. 理由如下:连接CE、BD,如图2, ∵AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE=60°, ∴把△ABD绕点A逆时针旋转60°可得到△CAE, ∴△ABD≌△ACE, ∴BD=CE,∠ABD=∠ACE, 与(1)一样可得FH∥CE,FH=CE,GH∥AD,GH=BD, ∴FH=GH,∠BHF=∠BCE,∠CHG=∠CBD, ∴∠BHF+∠CHG=∠BCE+∠CBD=∠ABC﹣∠ABD+∠ACB+∠ACE=60°+60°=120°, ∴∠FHG=60°, ∴△FHG为等边三角形. (3)拓展延伸: ∵GH=BD, ∴当BD的值最大时,GH的值最大, ∵AB﹣AD≤BD≤AB+AD(当且仅当点B、A、D共线时取等号) ∴BD的最大值为2+6=8, ∴GH的最大值为4, ∴△PMN的周长的最大值为12.
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