试题

题目:
如图1,Rt△ABC≌Rt△EDF,∠ACB=∠F=90°,∠A=∠E=30°,△EDF绕着边AB的中点D旋转,DE,DF分别交线段AC于点M,K,设
AM+CK
MK
=m.
(1)观察:如图2,当∠CDF=60°时,m的值等于
1
1
;如图3,当∠CDF=30°时,m的值等于
2
2

(2)如图1,当0°<∠CDF<60°时,求证:m>1.
(3)如果MK2+CK2=AM2,则∠CDF=
15
15
度,m=
3
3
(直接写出结论)
青果学院
答案
1

2

15

3

(1)解:当∠CDF=60°时,如图2,青果学院
∵∠ACB=∠F=90°,∠CAD=30°,D为AB的中点,
∴DC=DA=DB,
∴∠KCD=30°,
∴∠CKD=90°,
∴KA=KC,
而AM=0,
∴m=
0+MK
MK
=1;
当∠CDF=30°时,如图3,
∴KC=KD,∠MKD=30°+30°=60°,
∵∠MDK=60°,
∴△DMK为等边三角形,
∴MK=KD=MD,∠KMD=60°,
∵∠A=30°,
∴∠MDA=∠KMD-∠A=30°,
∴MA=MD,
∴MA=MK=KC,
∴m=
MK+MK
MK
=2;

(2)证明:作∠ADP=α,DP=DK,如图1,
∵在△ADP和△CDK中,
DA=DC
∠ADP=∠CDK
DP=DK

∴△ADP≌△CDK(SAS),
∴AP=CK,
∵∠ADC=120°,∠MDK=60°,
∴∠ADM=120°-60°-α=60°-α,
∴∠MDP=60°-α+α=60°,
∵在△MDP和△MDK中,
MD=MD
∠MDP=∠MDK
DP=DK

∴△MDP≌△MDK(SAS),
∴PM=MK,
∵AM+AP>PM,
∴AM+KC>MK,
∴m>1;

(3)解:如图1,由(2)得PM=MK,AP=CK,
∵MK2+CK2=AM2
∴PM2+AP2=AM2
∴∠APM=90°,
∵∠MAD=30°,∠DAP=∠DCK=30°,
∴∠MAP=60°,
∴∠AMP=30°,
∴AM=2AP,MP=
3
AP,
∴AM=2CK,MP=
3
CK,
∴m=
2CK+CK
3
CK
=
3

∵△MDP≌△MDK,
∴∠KMD=∠PMD=
180°-30°
2
=75°,
∴∠MKD=180°-75°-60°=45°,
而∠MKD=∠KCD+∠CDK,
∴∠CDK=45°-30°=15°,即∠CDF=15°.
故答案为1,2;15;
3
考点梳理
全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质;含30度角的直角三角形;勾股定理;轴对称的性质.
(1)先根据直角三角形斜边上的中线性质得到△CDA是等腰三角形,再由∠CAD=30°,∠CDF=60°得到∠CKD=90°,则KA=KC,然后计算m的值;当∠CDF=30°时,
可得到KC=KD,∠MKD=30°+30°=60°,得到△DMK为等边三角形,所以MK=KD=MD,∠KMD=60°,再证出MD=MA,然后计算m的值;
(2)作∠ADP=α,DP=DK,则根据“SAS”得到△ADP≌△CDK,得到AP=CK,再计算出∠MDP=60°,则可根据“SAS”可得△MDP≌△MDK,则PM=MK,根据三角形三边的关系得到AM+AP>PM,即AM+KC>MK,于是可得到m>1;
(3)由(2)得PM=MK,AP=CK,由MK2+CK2=AM2得到PM2+AP2=AM2,根据勾股定理的逆定理得∠APM=90°,由∠MAD=30°,∠DAP=∠DCK=30°可得∠MAP=60°,然后根据含30°的直角三角形三边的关系得到AM=2AP,MP=
3
AP,即AM=2CK,MP=
3
CK,则可计算出m的值;接着计算出∠KMD=∠PMD=75°,∠MKD=45°,然后利用三角形外角性质可计算出α的度数.
本题考查了全等三角形的判定与性质:判定三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应边相等.也考查了等边三角形的判定与性质、含30°的直角三角形三边的关系以及勾股定理的逆定理.
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