Question

刘卫同学在一次课外活动中，用硬纸片做了两个直角三角形，见下图①、②．图①中，∠B=90°，∠A=30°，BC=6cm；图②中，∠D=90°，∠E=45°，DE=4cm．图③是刘卫同学所做的一个实验：他将△DEF的直角边DE与△ABC的斜边AC重合在一起，并将△DEF沿AC方向移动．在移动过程中，D、E两点始终在AC边上（移动开始时点D与点A重合）．
（1）在△DEF沿AC方向移动的过程中，刘卫同学发现：F、C两点间的距离______． （填“不变”、“变大”或“变小”）
（2）刘卫同学经过进一步地研究，编制了如下问题：
问题①：当△DEF移动至什么位置，即AD的长为多少时，F、C的连线与AB平行？
问题②：当△DEF移动至什么位置，即AD的长为多少时，以线段AD、FC、BC的长度为三边长的三角形是直角三角形？
请你分别完成上述二个问题的解答过程．

Answer

（1）根据题意，观察图形，F、C两点间的距离逐渐变小；
（2）①因为∠B=90°，∠A=30°，BC=6，所以AC=12，又因为∠FDE=90°，∠DEF=45°，DE=4，所以DF=4，连接FC，设FC∥AB，则可求证∠FCD=∠A=30°，故AD的长可求；
②设AD=x，则FC2=DC2+FD2=（12-x）2+16，再分情况讨论：FC为斜边；AD为斜边；BC为斜边．综合分析即可求得AD的长；
③假设∠FCD=15°，因为∠EFC=30°，作∠EFC的平分线，交AC于点P，则∠EFP=∠CFP=∠DFE+∠EFP=60°，所以PD=4 ，PC=PF=2FD=8，故不存在．
【解析】
（1）变小；
故答案为：变小；

（2）问题①：∵∠B=90°，∠A=30°，BC=6
∴AC=12
∵∠FDE=90°，∠DEF=45°，DE=4
∴DF=4
连接FC，设FC∥AB

∴∠FCD=∠A=30°
∴在Rt△FDC中，DC=4 ，
∴AD=AC-DC=12-4 ，
∴AD=（12-4 ）cm时，FC∥AB；
问题②：设AD=x，在Rt△FDC中，FC2=DC2+FD2=（12-x）2+16，
（I）当FC为斜边时，
由AD2+BC2=FC2得，x2+62=（12-x）2+16，x=；
（II）当AD为斜边时，
由FC2+BC2=AD2得，（12-x）2+16+62=x2，x=；
∵DE=4，
∴AD=AC-DE=12-4=8，
∴x=＞8（不合题意舍去）
（III）当BC为斜边时，
由AD2+FC2=BC2得，x2+（12-x）2+16=36，
整理得出：x2-12x+62=0，
∴方程无解，
∴由（I）、（II）、（III）得，当x=cm时，以线段AD、FC、BC的长度为三边长的三角形是直角三角形；
另【解析】
BC不能为斜边，
∵FC＞CD，
∴FC+AD＞12
∴FC、AD中至少有一条线段的长度大于6，
∴BC不能为斜边，
∴由（I）、（II）、（III）得，当x=cm时，以线段AD、FC、BC的长度为三边长的三角形是直角三角形．