题目:
(2007·东城区二模)图(1)是边长不等的两个等边三角形纸片ABC和C′D′E′叠放在一起(C与C′重合).
(1)操作:固定△ABC,将△C′D′E′绕点C顺时针旋转30°得到△CDE,连接AD、BE,CE的延长线交AB于F(图(2));
探究:在图(2)中,线段BE与AD之间有怎样的大小关系?试证明你的结论.
(2)操作:将图(1)中的△C′D′E′固定,将△ABC 移动,使顶点C落在C′D′的中点,边AC交E′D′于M,边BC交C′E′于N.若△C′D′E′的边长为a,∠ACD′=α (30°<α<90°)(图(3));
探究:在图(3)中线段C′N·D′M的值是否随α的变化而变化?如果没有变化,请求出C′N·D′M的值;如果有变化,请说明理由.
答案
(1)BE=AD,
证明:∵△ABC和△CDE是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠DCE=∠ACB=60°,
∴∠DCE-∠ACE=∠ACB-∠ACE,
∴∠DCA=∠ECB,
∵在△DCA和△ECB中
,
∴△DCA≌△ECB(SAS),
∴BE=AD.
(2)解:线段C′N·D′M的值不随α的变化而变化,
∵△C′D′E′的边长为a,C是C′D′的中点,
∴CD′=CC′=
,
∵△C′D′E′和△ACB是等边三角形,
∴∠D′=∠ACB=∠C′=60°,
∴∠D′CM+∠C′CN=180°-60°=120°,∠D′CM+∠CMD′=180°-60°=120°,
∴∠CMD′=∠C′CN,
∵∠C′=∠D′=60°,
∴△CMD′∽△NCC′,
∴
=
,
∴C′N·D′M=CD′·CC′=
×
=
,
即线段C′N·D′M的值不随α的变化而变化,永远是
.
(1)BE=AD,
证明:∵△ABC和△CDE是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠DCE=∠ACB=60°,
∴∠DCE-∠ACE=∠ACB-∠ACE,
∴∠DCA=∠ECB,
∵在△DCA和△ECB中
,
∴△DCA≌△ECB(SAS),
∴BE=AD.
(2)解:线段C′N·D′M的值不随α的变化而变化,
∵△C′D′E′的边长为a,C是C′D′的中点,
∴CD′=CC′=
,
∵△C′D′E′和△ACB是等边三角形,
∴∠D′=∠ACB=∠C′=60°,
∴∠D′CM+∠C′CN=180°-60°=120°,∠D′CM+∠CMD′=180°-60°=120°,
∴∠CMD′=∠C′CN,
∵∠C′=∠D′=60°,
∴△CMD′∽△NCC′,
∴
=
,
∴C′N·D′M=CD′·CC′=
×
=
,
即线段C′N·D′M的值不随α的变化而变化,永远是
.