试题

题目:
(2012·顺义区一模)问题:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,点D是射线CB上任意一点,△ADE是等边三角形,且点D在∠ACB的内部,连接BE.探究线段BE与DE之间的数量关系.请你完成下列探究过程:先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明.
(1)当点D与点C重合时(如图2),请你补全图形.由∠BAC的度数为
60°
60°
,点E落在
AB的中点处
AB的中点处
,容易得出BE与DE之间的数量关系为
BE=DE
BE=DE

(2)当点D在如图3的位置时,请你画出图形,研究线段BE与DE之间的数量关系是否与(1)中的结论相同,写出你的猜想并加以证明.
青果学院
答案
60°

AB的中点处

BE=DE

青果学院解:(1)如图2,
∵∠C=90°,∠ABC=30°,
∴∠BAC=60°,
∵△ADE是等边三角形,
∴AE=CE,
∴点E落在AB的中点处;
∴AE=CE=BE=DE,
故答案为:60°;AB的中点处;BE=DE;

(2)如图3.
猜想:BE=DE.
证明:取AB的中点F,连接EF.
∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,
∴∠1=60°,CF=AF=
1
2
AB,
∴△ACF是等边三角形.
∴AC=AF   ①
∵△ADE是等边三角形,
∴∠2=60°,AD=AE   ②
∴∠1=∠2.
∴∠1+∠BAD=∠2+∠BAD.
即∠CAD=∠FAE③
由①②③得△ACD≌△AFE(SAS). 
∴∠ACD=∠AFE=90°.
∵F是AB的中点,
∴EF是AB的垂直平分线,
∴BE=AE,
∵△ADE是等边三角形,
∴DE=AE,
∴BE=DE.
考点梳理
等边三角形的性质;全等三角形的判定与性质;线段垂直平分线的性质.
(1)根据题意画出图形,由直角三角形及等边三角形的性质即可得出结论;
(2)根据题意画出图形,猜想:BE=DE,取AB的中点F,连接EF,由∠ACB=90°,∠ABC=30°,可知∠1=60°,CF=AF=
1
2
AB,故△ACF是等边三角形,再由△ADE是等边三角形可得出∠CAD=∠FAE,由全等三角形的判定定理可知△ACD≌△AFE,故∠ACD=∠AFE=90°.由F是AB的中点,可知EF是AB的垂直平分线,
进而可得出△ADE是等边三角形,故DE=AE,BE=DE.
本题考查的是等边三角形的性质及直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质,根据题意画出图形,利用数形结合求解是解答此题的关键.
探究型.
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