专题二全等三角形的基本模型选用.ppt
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全等三角形课件-全等三角形课件《全等三角形的判定》全等三角形PPT课件《全等三角形的判定》全等三角形PPT课件画一画画△ABC,使AB=3cm,AC=4cm。
全等三角形课件这样画出来的三角形与同桌所画的三角形进行比较,它们互相重合吗?若再加一个条件,使∠A=45°,画出△ABC画法:1. 画∠MAN= 45°2. 在射线AM上截取AB= 3cm3. 在射线AN上截取AC=4cm4.连接BC则△ABC就是所求的三角形把你们所画的三角形剪下来与同桌所画的三角形进行比较,它们能互相重合吗?... ... ...由前边两个题目可以看出:因为全等三角形的对应角相等,对应边相等,所以,证明分别属于两个三角形的线段相等或角相等的问题,常常通过证明两个三角形全等来解决。
课堂小结:1. 三角形全等的条件,两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等(边角边或SAS)2. 用尺规作图:已知两边及其夹角的三角形关键词:全等三角形课件,全等三角形的判定课件,新人教版八年级上册数学PPT课件,八年级数学幻灯片课件下载,全等三角形PPT课件下载,全等三角形的判定PPT课件下载,.ppt格式更多关于《全等三角形全等三角形的判定》PPT课件请点击全等三角形全等三角形的判定标签。
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专题02 全等三角形中的六种模型梳理几何探究类问题一直属于考试压轴题范围,在三角形这一章,压轴题主要考查是证明三角形各种模型,或证明线段数量关系等,接来下我们针对其做出详细分析与梳理。
类型一、倍长中线模型中线倍长法:将中点处的线段延长一倍。
目的:①构造出一组全等三角形;②构造出一组平行线。
将分散的条件集中到一个三角形中去。
例1.某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.【探究与发现】如图1,延长△ABC的边BC到D,使DC=BC,过D作DE∥AB交AC延长线于点E,求证:△ABC≌△EDC.【理解与应用】如图2,已知在△ABC中,点E在边BC上且∠CAE=∠B,点E是CD的中点,若AD平分∠BAE.(1)求证:AC=BD;(2)若BD=3,AD=5,AE=x,求x的取值范围.【答案】[探究与发现]见解析;[理解与应用](1)见解析;(2)1<x<4【详解】解:[探究与发现]证明:∵DE∥AB,∴∠B=∠D,又∵BC=DC,∠ACB=∠ECD,∴△ABC≌△EDC(ASA);[理解与应用](1)证明:如图2中,延长AE到F,使EF=EA,连接DF,∵点E 是CD 的中点,∴ED =EC ,在△DEF 与△CEA 中,EF EA DEF CEA ED EC =ìïÐ=Ðíï=î,∴△DEF ≌△CEA (SAS ),∴AC =FD ,∴∠AFD =∠CAE ,∵∠CAE =∠B ,∴∠AFD =∠B ,∵AD 平分∠BAE ,∴∠BAD =∠FAD ,在△ABD 与△AFD 中,B AFD BAD FAD AD AD Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△AFD (AAS ),∴BD =FD ,∴AC =BD ;(2)解:由(1)得:AF =2AE =2x ,△ABD ≌△AFD ,∴AB =AF =2x ,∵BD =3,AD =5,在△ABD 中,由三角形的三边关系得:AD -BD <AB <AD +BD ,即5-3<2x <5+3,解得:1<x <4,即x 的取值范围是1<x <4.【变式训练1】如图1,在ABC V 中,CM 是AB 边的中线,BCN BCM Ð=Ð交AB 延长线于点N ,2CM CN =.(1)求证AC BN =;(2)如图2,NP 平分ANC Ð交CM 于点P ,交BC 于点O ,若120AMC Ð=°,CP kAC =,求CP CM的值.【答案】(1)见解析;(2)21kk +【详解】(1)如图1所示,延长CM 至点D ,使CM DM =,在ACM △与BDM V 中,CM DM AMC BMD AM BM =ìïÐ=Ðíï=î,ACM BDM \D @D ,AC BD \=,2CM CN =Q ,CD CN \=,在DCB V 与NCB △中,CD CN DCB NCB CB CB =ìïÐ=Ðíï=î,DCB NCB \D @D ,BN BD \=,AC BN \=;(2)如图所示,120AMC Ð=°Q ,60CMN \Ð=°,NP Q 平分MNC Ð,BCN BCM Ð=Ð,1602PNC BCN AMC Ð+Ð=Ð=°,120CON \Ð=°,60COP Ð=°,180CMN BOP \Ð+Ð=°,作CQ CP =,在CPO △与CQO V 中,CQ CP QCO PCO CO CO =ìïÐ=Ðíï=î,CPO CQO \D @D ,123\Ð=Ð=Ð,45\Ð=Ð,在NOB V 与NOQ V 中,45BNO QNO NO NO Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,NOB NOQ \D @D ,BN NQ \=,CN CP NB \=+,2CM CP AC \=+,设AC a =,CP ka \=,(1)2a k CM +=,21CP k CM k \=+.【变式训练2】(1)如图1,已知ABC V 中,AD 是中线,求证:2AB AC AD +>;(2)如图2,在ABC V 中,D ,E 是BC 的三等分点,求证:AB AC AD AE +>+;(3)如图3,在ABC V 中,D ,E 在边BC 上,且BD CE =.求证:AB AC AD AE +>+.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析【详解】证:(1)如图所示,延长AD 至P 点,使得AD =PD ,连接CP ,∵AD 是△ABC 的中线,∴D 为BC 的中点,BD =CD ,在△ABD 与△PCD 中,BD CD ADB PDC AD PD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△PCD (SAS ),∴AB =CP ,在△APC 中,由三边关系可得AC +PC >AP ,∴2AB AC AD +>;(2)如图所示,取DE 中点H ,连接AH 并延长至Q 点,使得AH =QH ,连接QE 和QC ,∵H 为DE 中点,D 、E 为BC 三等分点,∴DH =EH ,BD =DE =CE ,∴DH =CH,在△ABH 和△QCH 中,BH CH BHA CHQ AH QH =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABH ≌△QCH (SAS ),同理可得:△ADH ≌△QEH ,∴AB =CQ ,AD =EQ ,此时,延长AE ,交CQ 于K 点,∵AC +CQ =AC +CK +QK ,AC +CK >AK ,∴AC +CQ >AK +QK ,又∵AK +QK =AE +EK +QK ,EK +QK >QE ,∴AK +QK >AE +QE ,∴AC +CQ >AK +QK >AE +QE ,∵AB =CQ ,AD =EQ ,∴AB AC AD AE +>+;(3)如图所示,取DE 中点M ,连接AM 并延长至N 点,使得AM =NM ,连接NE ,CE ,∵M 为DE 中点,∴DM =EM ,∵BD =CE ,∴BM =CM ,在△ABM 和△NCM 中,BM CM BMA CMN AM NM =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABM ≌△NCM (SAS ),同理可证△ADM ≌△NEM ,∴AB =NC ,AD =NE ,此时,延长AE ,交CN 于T 点,∵AC +CN =AC +CT +NT ,AC +CT >AT ,∴AC +CN >AT +NT ,又∵AT +NT =AE +ET +NT ,ET +NT >NE ,∴AT +NT >AE +NE ,∴AC +CN >AT +NT >AE +NE ,∵AB =NC ,AD =NE ,∴AB AC AD AE +>+.【变式训练3】在ABC V 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转,BM ^直线a 于点M .CN ^直线a 于点N ,连接PM ,PN .(1)如图1,若点B ,P 在直线a 的异侧,延长MP 交CN 于点E .求证:PM PE =.(2)若直线a 绕点A 旋转到图2的位置时,点B ,P 在直线a 的同侧,其它条件不变,此时7BMP CNP S S +=△△,1BM =,3CN =,求MN 的长度.(3)若过P 点作PG ^直线a 于点G .试探究线段PG 、BM 和CN 的关系.【答案】(1)见解析;(2)7MN =;(3)线段PG 、BM 和CN 的位置关系为////BM PG CN ,数量关系为2PG CN BM =-或2PG BM CN =-或2PG CN BM=+【详解】(1)证明:如图1,BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMA CNM \Ð=Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 边中点,BP CP \=,在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=.(2)解:如图2,延长MP 与NC 的延长线相交于点E ,BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMN CNM \Ð=Ð=°,180BMN CNM \Ð+Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 中点,BP CP \=,又BPM CPE Ð=ÐQ ,∴在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=,BM CE =,BPM CPE S S =△△,∵1BM =,3CN =,4NE CN CE CN BM \=+=+=,7BMP CNP S S +=Q △△,7PNE CPE CNP BMP CNP S S S S S \+=+==△△△△△,214MNE PNE S S \==△△,\14142MN ´´=,7MN \=.(3)位置关系:////BM PG CN ,数量关系:分四种情况讨论∵BM ^直线a 于点M .CN ^直线a 于点N ,PG ^直线a 于点G ,∴////BM PG CN ,①如图3,当直线a 与线段BP 交于一点时,由(1)可知PM PE =,12PMN PEN MNE S S S \==△△△,即111222MN PG NE MN ´×=×,2NE PG \=,BPM CPE Q ≌△△,BM CE \=,∵NE CN CE =-,2PG CN BM \=-.②当直线a 与线段CP 交于一点时,如图,延长MP 交CN 的延长线于点E .BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMN CNM \Ð=Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 边中点,BP CP \=,在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=.12PMN PEN MNE S S S \==△△△,即111222MN PG NE MN ´×=×,2NE PG \=,BPM CPE Q ≌△△,BM CE \=,∵NE CE CN =-,2PG BM CN \=-.③如图4,当直线a 与线段CB 的延长线交于一点时.由(2)得:()BPM CPE ASA V V ≌,PM PE \=,BPM CPE S S =△△,∴2MNE MNP BCNM S S S ==梯形△△,即()11222BM CN MN MN PG +×=´×,2PG CN BM \=+.④当直线a 与线段CB 的延长线交于一点时,如图,延长MP 交NC 的延长线于点E.BM ^Q 直线a 于点M ,CN ^直线a 于点N ,90BMN CNM \Ð=Ð=°,180BMN CNM \Ð+Ð=°,//BM CN \,MBP ECP \Ð=Ð,又P Q 为BC 中点,BP CP \=,又BPM CPE Ð=ÐQ ,∴在BPM △和CPE △中,BPM CPE BP CP MBP ECP Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()BPM CPE ASA \≌△△,PM PE \=,BPM CPE S S =△△,∴2MNE MNP BCNM S S S ==梯形△△,即()11222BM CN MN MN PG +×=´×,2PG CN BM \=+.综上所述,线段PG 、BM 和CN 的位置关系为////BM PG CN ,数量关系为2PG CN BM =-或2PG BM CN =-或2PG CN BM =+.类型二、截长补短模型截长补短法使用范围:线段和差的证明(往往需证2次全等)例.在等边三角形ABC 的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N ,P 为△ABC 外一点,且∠MPN =60°,∠BPC =120°,BP =CP .探究:当点M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系.(1)如图①,当点M、N在边AB、AC上,且PM=PN时,试说明MN=BM+CN.(2)如图②,当点M、N在边AB、AC上,且PM≠PN时,MN=BM+CN还成立吗?答: .(请在空格内填“一定成立”“不一定成立”或“一定不成立”).(3)如图③,当点M、N分别在边AB、CA的延长线上时,请直接写出BM,NC,MN之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)一定成立;(3)MN=NC﹣BM【解析】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵∠BPC=120°,BP=CP,∴∠PBC=∠PCB=12×(180°﹣120°)=30°,∴∠PBM=∠PCN=90°,在Rt△PBM和Rt△PCN中,PB PCPM PN=ìí=î,∴Rt△PBM≌Rt△PCN(HL),∴∠BPM=∠CPN=30°,∵∠MPN=60°,PM=PN,∴△PMN为等边三角形,∴PM=PN=MN,在Rt△PBM中,∠BPM=30°,∴BM=12PM,同理可得,CN=12PN,∴BM+CN=MN.(2)解:一定成立,理由如下:延长AC至H,使CH=BM,连接PH,如图所示,由(1)可知:∠PBM=∠PCN=90°,∴∠PCH=90°,∴∠PBM=∠PCH,在△PBM和△PCH中,BM CHPBM PCHPB PC=ìïÐ=Ðíï=î,∴△PBM≌△PCH(SAS),∴PM=PH,∠BPM=∠CPH,∵∠BPM +∠CPN =60°,∴∠CPN +∠CPH =60°,∴∠MPN =∠HPN ,在△MPN 和△HPN 中,PM PH MPN HPN PN PN =ìïÐ=Ðíï=î,∴△MPN ≌△HPN (SAS ),∴MN =HN =BM +CN ,故答案为:一定成立.(3)解:在AC 上截取CK =BM ,连接PK ,如图所示,在△PBM 和△PCK 中,90PB PC PBM PCK BM CK =ìïÐ=Ð=°íï=î,∴△PBM ≌△PCK (SAS ),∴PM =PK ,∠BPM =∠CPK ,∵∠BPM +∠BPN =60°,∴∠CPK +∠BPN =60°,∴∠KPN =60°,∴∠MPN =∠KPN ,在△MPN 和△KPN 中,PM PK MPN KPN PN PN =ìïÐ=Ðíï=î,∴△MPN ≌△KPN (SAS ),∴MN =KN ,∵KN =NC ﹣CK =NC ﹣BM ,∴MN =NC ﹣BM .【变式训练1】如图,在四边形ABCD 中,,180AB AD B ADC =Ð+Ð=°,点E 、F 分别在直线BC 、CD 上,且12EAF BAD Ð=Ð.(1)当点E 、F 分别在边BC 、CD 上时(如图1),请说明EF BE FD =+的理由.(2)当点E 、F 分别在边BC 、CD 延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF 、BE 、FD 之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)不成立,EF BE FD =-,见解析【解析】(1)EF =BE +DF ,理由:延长EB 至G ,使BG =DF ,连接AG ,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ABC +∠ABG =180°,∴∠ADC =∠ABG ,在△ABG 和△ADF 中,AB AD ABG ADF BG DF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABG ≌△ADF (SAS ),∴AG =AF ,∠BAG =∠DAF ,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠BAE +∠DAF =∠BAE +∠BAG =∠EAF ,即∠EAG =∠EAF ,在△EAG 和△EAF 中,AG AF EAG EAF AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△EAG ≌△EAF (SAS ),∴GE =EF ,∴EF =BE +DF ;(2)(1)中结论不成立,EF =BE ﹣FD ,在BE 上截取BM =DF ,连接AM ,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ADC +∠ADF =180°,∴∠ABC =∠ADF ,在△ABM 和△ADF 中,AB AD ABM ADF BM DF =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABM ≌△ADF (SAS ),∴AM =AF ,∠BAM =∠DAF ,∵∠BAM +∠MAD =∠DAF +∠MAD ,∴∠BAD =∠MAF,∵∠EAF =12∠BAD ,∴∠EAF =12∠MAF ,∴∠EAF =∠EAM ,在△AME 和△AFE 中,AM AF EAM EAF AE AE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△AME ≌△AFE (SAS ),∴ME =EF ,∴ME =BE ﹣BM =BE ﹣DF ,∴EF =BE ﹣FD .【变式训练2】(1)阅读理解:问题:如图1,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分ABC Ð,180A C Ð+Ð=°.求证:DA DC =.思考:“角平分线+对角互补”可以通过“截长、补短”等构造全等去解决问题.方法1:在BC 上截取BM BA =,连接DM ,得到全等三角形,进而解决问题;方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,得到全等三角形,进而解决问题.结合图1,在方法1和方法2中任选一种,添加辅助线并完成证明.(2)问题解决:如图2,在(1)的条件下,连接AC ,当60DAC Ð=°时,探究线段AB ,BC ,BD 之间的数量关系,并说明理由;(3)问题拓展:如图3,在四边形ABCD 中,180A C Ð+Ð=°,DA DC =,过点D 作DE BC ^,垂足为点E ,请直接写出线段AB 、CE 、BC 之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)AB BC BD +=;理由见解析;(3)2BC AB CE -=.【详解】解:(1)方法1:在BC 上截BM BA =,连接DM ,如图.BD Q 平分ABC Ð,ABD CBD \Ð=Ð.在ΔABD 和ΔMBD 中,BD BD ABD MBD BA BM =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔABD MBD \≌,A BMD \Ð=Ð,AD MD =.180BMD CMD °Ð+Ð=Q ,180C A °Ð+Ð=.C CMD \Ð=Ð.DM DC \=,DA DC \=.方法2:延长BA 到点N ,使得BN BC =,连接DN ,如图.BD Q 平分ABC Ð,NBD CBD \Ð=Ð.在ΔNBD 和ΔCBD 中,BD BD NBD CBD BN BC =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔNBD CBD \≌.BND C \Ð=Ð,ND CD =.180NAD BAD °Ð+Ð=Q ,180C BAD °Ð+Ð=.BND NAD \Ð=Ð,DN DA \=,DA DC \=.(2)AB 、BC 、BD 之间的数量关系为:AB BC BD +=.(或者:BD CB AB -=,BD AB CB -=).延长CB 到点P ,使BP BA =,连接AP ,如图2所示.由(1)可知AD CD =,60DAC °Ð=Q .ΔADC \为等边三角形.AC AD \=,60ADC °Ð=.180BCD BAD °Ð+Ð=Q ,36018060120ABC °°°°\Ð=--=.18060PBA ABC °°\Ð=-Ð=.BP BA =Q ,ΔABP \为等边三角形.60PAB °\Ð=,AB AP =.60DAC °Ð=Q ,PAB BAC DAC BAC \Ð+Ð=Ð+Ð,即PAC BAD Ð=Ð.在ΔPAC 和ΔBAD 中,PA BA PAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,ΔΔPAC BAD \≌.PC BD \=,PC BP BC AB BC =+=+Q ,AB BC BD \+=.(3)AB ,CE ,BC 之间的数量关系为:2BC AB CE -=.(或者:2BC CE AB -=,2AB CE BC +=)解:连接BD ,过点D 作DF AC ^于F ,如图3所示.180BAD C °Ð+Ð=Q ,180BAD FAD °Ð+Ð=.FAD C \Ð=Ð.在ΔDFA 和ΔDEC 中,DFA DEC FAD C DA DC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,ΔΔDFA DEC \≌,DF DE \=,AF CE =.在RtΔBDF 和RtΔBDE 中,BD BD DF DE =ìí=î,RtΔRtΔBDF BDE \≌.BF BE \=,2BC BE CE BA AF CE BA CE \=+=++=+,2BC BA CE \-=.【变式训练3】在ABC V 中,BE ,CD 为ABC V 的角平分线,BE ,CD 交于点F .(1)求证:1902BFC A Ð=°+Ð;(2)已知60A Ð=°.①如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长;②如图2,若BF AC =,求AEB Ð的大小.【答案】(1)证明见解析;(2)2.5;(3)100°.【解析】解:(1)BE Q 、CD 分别是ABC Ð与ACB Ð的角平分线,11(180)9022FBC FCB A A \Ð+Ð=°-Ð=°-Ð,1180()180(90)2BFC FBC FCB A \Ð=°-Ð+Ð=°-°-Ð,1902BFC A \Ð=°+Ð,(2)如解(2)图,在BC 上取一点G 使BG=BD ,由(1)得1902BFC A Ð=°+Ð,60BAC Ð=°Q ,120BFC \Ð=°,∴18060BFD EFC BFC Ð=Ð=°-Ð=°,在BFG V 与BFD △中,BF BF FBG FBD BD BG =ìïÐ=Ðíï=î,∴BFG BFD @V △(SAS )∴BFD BFG Ð=Ð,∴60BFD BFG Ð=Ð=°,∴12060CFG BFG Ð=°-Ð=°,∴60CFG CFE Ð=Ð=°在FEC V 与FGC △中,CFE CFG CF CF ECF GCF Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,()FEC FGC ASA \@V V ,CE CG \=,BC BG CG =+Q ,BC BD CE \=+;∵4BD =, 6.5BC =,∴ 2.5CE =(3)如解(3)图,延长BA 到P ,使AP=FC,60BAC Ð=°Q ,∴180120PAC BAC Ð=°-Ð=°,在BFC △与CAP V 中,120BF AC BFC CAP CF PA =ìïÐ=Ð=°íï=î,∴BFC CAP @V △(SAS )∴P BCF Ð=Ð,BC PC =,∴P ABC Ð=Ð,又∵12P BCF ACB Ð=Ð=Ð,∴2ACB ABC Ð=Ð,又∵180ACB ABC A Ð+Ð+Ð=°,∴360180ABC Ð+°=°,∴40ABC Ð=°,80ACB Ð=°,∴1202ABE ABC Ð=Ð=°,180()180(2060)100AEB ABE A Ð=°-Ð+Ð=°-°+°=°类型三、做平行线证明全等例1.如图所示:ABC V 是等边三角形,D 、E 分别是AB 及AC 延长线上的一点,且BD CE =,连接DE 交BC 于点M .求让:MD ME=【答案】见详解【详解】过点D 作DE ∥AC ,交BC 于点E ,∵ABC V 是等边三角形,∴∠B=∠ACB=60°,∵DE ∥AC ,∴∠DEB=∠ACB=60°,∠MDE=∠MEC ,∴BDE V 是等边三角形,∴BD=DE ,∵BD CE =,∴DE=CE ,又∵∠EMD=∠CME ,∴∆EMD ≅∆CME ,∴MD ME =.【变式训练1】 P 为等边△ABC 的边AB 上一点,Q 为BC 延长线上一点,且PA =CQ ,连PQ 交AC 边于D .(1)证明:PD =DQ .(2)如图2,过P 作PE ⊥AC 于E ,若AB =6,求DE 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)DE =3.【详解】(1)如图1所示,点P 作PF ∥BC 交AC 于点F .∵△ABC 是等边三角形,∴△APF 也是等边三角形,AP =PF =AF =CQ .∵PF ∥BC ,∴∠PFD =∠DCQ .在△PDF 和△QDC 中,PDF QDC DFP QCDPF QC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△PDF ≌△QDC (AAS ),∴PD =DQ ;(2)如图2所示,过P 作PF ∥BC 交AC 于F .∵PF ∥BC ,△ABC 是等边三角形,∴∠PFD =∠QCD ,△APF 是等边三角形,∴AP =PF =AF .∵PE ⊥AC ,∴AE =EF .∵AP =PF ,AP =CQ ,∴PF =CQ .在△PFD 和△QCD 中,PDF QDC DFP QCDPF QC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△PFD ≌△QCD (AAS ),∴FD =CD .∵AE =EF ,∴EF +FD =AE +CD ,∴AE +CD =DE 12=AC .∵AC =6,∴DE =3.【变式训练2】已知在等腰△ABC中,AB=AC,在射线CA上截取线段CE,在射线AB上截取线段BD,连接DE,DE所在直线交直线BC与点M.请探究:(1)如图(1),当点E在线段AC上,点D在AB延长线上时,若BD=CE,请判断线段MD和线段ME的数量关系,并证明你的结论.(2)如图(2),当点E在CA的延长线上,点D在AB的延长线上时,若BD=CE,则(1)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,说明理由;ME.【答案】(1)DM=EM.理由见详解;(2)成立,理由见详解;(3)MD=12【解析】(1)解:DM=EM;证明:过点E作EF//AB交BC于点F,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C;又∵EF//AB,∴∠ABC=∠EFC,∴∠EFC=∠C,∴EF=EC.又∵BD=EC,∴EF=BD.又∵EF//AB,∴∠ADM=∠MEF.在△DBM 和△EFM 中BDM FEM BMD FME BD EF Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△DBM ≌△EFM ,∴DM =EM .(2)解:成立;证明:过点E 作EF //AB 交CB 的延长线于点F ,∵AB =AC ,∴∠ABC =∠C ;又∵EF //AB ,∴∠ABC =∠EFC ,∴∠EFC =∠C ,∴EF =EC .又∵BD =EC ,∴EF =BD .又∵EF //AB ,∴∠ADM =∠MEF .在△DBM 和△EFM 中BDE FEM BMD FME BD EF Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î∴△DBM ≌△EFM ;∴DM =EM ;类型四、旋转模型例.如图1,AC BC =,CD CE =,ACB DCE a Ð=Ð=,AD 、BE 相交于点M ,连接CM .(1)求证:BE AD =,并用含a 的式子表示AMB Ð的度数;(2)当90a =°时,取AD ,BE 的中点分别为点P 、Q ,连接CP ,CQ ,PQ ,如图2,判断CPQ V 的形状,并加以证明.【答案】(1)证明见解析;AMB a Ð=;(2)CPQ V 为等腰直角三角形;证明见解析.【详解】证明:(1)如图1,ACB DCE a Ð=Ð=Q ,ACB BCD DCE BCD \Ð+Ð=Ð+Ð,ACD BCE ÐÐ\=,在ACD △和BCE V 中,CA CB ACD BCE CD CE =ìïÐ=Ðíï=î,(SAS)ACD BCE \≌△△,BE AD \=;ACD BCE V Q V ≌,CAD CBE \Ð=Ð,ABC QV 中,180BAC ABC a Ð+Ð=°-,180BAM CAM ABC a \Ð+Ð+Ð=°-,180BAM ABM a \Ð+Ð=°-,ABM \V 中,180()180(180)AMB BAM ABM a a Ð=°-Ð+Ð=°-°-=;即AMB a Ð=;(2)CPQ V 为等腰直角三角形.证明:如图2,由(1)可得,BE AD =,AD Q ,BE 的中点分别为点P 、Q ,AP =BQ \,ACD BCE V Q V ≌,CAP CBQ \Ð=Ð,在ACP △和BCQ △中,CA CB CAP CBQ AP BQ =ìïÐ=Ðíï=î,(SAS)ACP BCQ \≌△△,CP CQ \=,且ACP BCQ Ð=Ð,又90ACP PCB Ð+Ð=°Q ,90BCQ PCB \Ð+Ð=°,90PCQ \Ð=°,CPQ \V 为等腰直角三角形.【变式训练1】四边形ABCD 是由等边ABC D 和顶角为120°的等腰ABD D 排成,将一个60°角顶点放在D 处,将60°角绕D 点旋转,该60°交两边分别交直线BC 、AC 于M 、N ,交直线AB 于E 、F 两点.(1)当E 、F 都在线段AB 上时(如图1),请证明:BM AN MN +=;(2)当点E 在边BA 的延长线上时(如图2),请你写出线段MB ,AN 和MN 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)在(1)的条件下,若7AC =, 2.1AE =,请直接写出MB 的长为 .【答案】(1)证明见解析;(2)MB MN AN =+.证明见解析;(3)2.8.【解析】解:(1)证明:把△DBM 绕点D 逆时针旋转120°得到△DAQ ,则DM =DQ ,AQ =BM ,∠ADQ =∠BDM ,∠QAD =∠CBD =90°,∴点Q 在直线CA 上,∵∠QDN =∠ADQ +∠ADN =∠BDM +∠ADN =∠ABD -∠MDN =120°-60°=60°,∴∠QDN =∠MDN =60°,∵在△MND 和△QND 中,DM DQ QDN MDN DN DN ìïÐÐíïî===,∴△MND ≌△QND (SAS ),∴MN =QN ,∵QN =AQ +AN =BM +AN ,∴BM +AN =MN ;(2):MB MN AN =+.理由如下:如图,把△DAN 绕点D 顺时针旋转120°得到△DBP ,则DN =DP ,AN =BP ,∵∠DAN =∠DBP =90°,∴点P 在BM 上,∵∠MDP =∠ADB -∠ADM -∠BDP =120°-∠ADM -∠ADN =120°-∠MDN =120°-60°=60°,∴∠MDP =∠MDN =60°,∵在△MND 和△MPD 中,DN DP MDP MDN DM DM ìïÐÐíïî===,∴△MND ≌△MPD (SAS ),∴MN =MP ,∵BM =MP +BP ,∴MN +AN =BM;(3)如图,过点M作MH∥AC交AB于G,交DN于H,∵△ABC是等边三角形,∴△BMG是等边三角形,∴BM=MG=BG,根据(1)△MND≌△QND可得∠QND=∠MND,根据MH∥AC可得∠QND=∠MHN,∴∠MND=∠MHN,∴MN=MH,∴GH=MH-MG=MN-BM=AN,即AN=GH,∵在△ANE和△GHE中,QND MHNAEN GEHAN GHÐÐìïÐÐíïî===,∴△ANE≌△GHE(AAS),∴AE=EG=2.1,∵AC=7,∴AB=AC=7,∴BG=AB-AE-EG=7-2.1-2.1=2.8,∴BM=BG=2.8.故答案为:2.8【变式训练2】(1)问题发现:如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,当△DCE旋转至点A,D,E在同一直线上,连接BE.则:①∠AEB的度数为 °;②线段AD、BE之间的数量关系是 .(2)拓展研究:如图2,△ACB和△DCE均为等腰三角形,且∠ACB=∠DCE=90°,点A、D、E在同一直线上,若AD=a,AE=b,AB=c,求a、b、c之间的数量关系.(3)探究发现:图1中的△ACB和△DCE,在△DCE旋转过程中,当点A,D,E不在同一直线上时,设直线AD与BE相交于点O,试在备用图中探索∠AOE的度数,直接写出结果,不必说明理由.【答案】(1)①60;②AD =BE ;(2)a 2+b 2=c 2;(3)60°或120°【详解】解:(1)①如图1,∵△ACB 和△DCE 均为等边三角形,∴CA =CB ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD =∠BCE ,在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ACD ≌△BCE (SAS ).∴∠ADC =∠BEC .∵△DCE 为等边三角形,∴∠CDE =∠CED =60°,∵点A ,D ,E 在同一直线上,∴∠ADC =120°,∴∠BEC =120°,∴∠AEB =∠BEC -∠CED =60°,故答案为:60;②∵△ACD ≌△BCE ,∴AD =BE ,故答案为:AD =BE ;(2)∵△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∴CA =CB ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =90°.∴∠ACD =∠BCE ,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴BE =AD ,∠ADC =∠BEC ,∵△DCE 为等腰直角三角形,∴∠CDE =∠CED =45°.∵点A ,D ,E 在同一直线上,∴∠ADC =135°.∴∠BEC =135°,∴∠AEB =∠BEC -∠CED =90°,∴AD 2+AE 2=AB 2,∵AD =a ,AE =b ,AB =c ,∴a 2+b 2=c 2;(3)如图3,由(1)知△ACD ≌△BCE ,∴∠CAD =∠CBE ,∵∠CAB =∠CBA =60°,∴∠OAB +∠OBA =120°,∴∠AOE =180°-120°=60°,如图4,同理求得∠AOB =60°,∴∠AOE =120°,∴∠AOE 的度数是60°或120°.【变式训练3】如图1,在Rt ABC V 中,90A Ð=°,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是______,位置关系是______.(2)探究证明:把ADE V 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN V 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE V 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN V 面积的最大值.【答案】(1)PM PN =、PM PN ^;(2)等腰直角三角形,证明见解析;(3)492【详解】解:(1)∵点P ,N 是BC ,CD 的中点, ∴PN ∥BD ,PN =12BD ,∵点P ,M 是CD ,DE 的中点, ∴PM ∥CE ,PM =12CE ,∵AB =AC ,AD =AE , ∴BD =CE , ∴PM =PN ,∵PN ∥BD , ∴∠DPN =∠ADC ,∵PM ∥CE , ∴∠DPM =∠DCA ,∵∠BAC =90°, ∴∠ADC +∠ACD =90°, ∴∠MPN =∠DPM +∠DPN =∠DCA +∠ADC =90°,∴PM⊥PN,故答案为:PM=PN,PM⊥PN;(2)△PMN是等腰直角三角形.理由如下:由旋转知,∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,BD=CE,利用三角形的中位线得,PN=12BD,PM=12CE,∴PM=PN,∴△PMN是等腰三角形,同(1)的方法得,PM∥CE,∴∠DPM=∠DCE,同(1)的方法得,PN∥BD,∴∠PNC=∠DBC,∵∠DPN=∠DCB+∠PNC=∠DCB+∠DBC,∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCE+∠DCB+∠DBC =∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC=∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC,∵∠BAC=90°,∴∠ACB+∠ABC=90°,∴∠MPN=90°,∴△PMN是等腰直角三角形;(3)由(2)知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=12BD,∴PM最大时,△PMN面积最大,∴点D在BA的延长线上,∴BD=AB+AD=14,∴PM=7,∴S△PMN最大= 12PM2=12×49=492.类型五、手拉手模型例.在等边ABCV中,点D在AB上,点E在BC上,将线段DE绕点D逆时针旋转60°得到线段DF,连接CF.(1)如图(1),点D 是AB 的中点,点E 与点C 重合,连接AF .若6AB =,求AF 的长;(2)如图(2),点G 在AC 上且60AGD FCB Ð=°+Ð,求证:CF DG =;(3)如图(3),6AB =,2BD CE =,连接AF .过点F 作AF 的垂线交AC 于点P ,连接BP 、DP .将BDP △沿着BP 翻折得到BQP V ,连接QC .当ADP △的周长最小时,直接写出CPQ V 的面积.【答案】(1)AF =3;(2)见解析;【解析】(1)解:∵△ABC 为等边三角形,∴BC =AC ,∠BCA =60°,由旋转知,∠CDF =60°,CD =CF ,∴△DCF 为等边三角形,∴CD =CF ,∠DCF =60°,∴∠DCB =∠ACF ,∴△BCD ≌△ACF ,∴AF =BD ,∵D 为AB 中点,AB =6,∴BD =3,∴AF =3.(2)解:将CF 绕C 顺时针旋转60°得CH ,连接CH ,FH ,EF ,EH ,CD ,在AC 上截取AP =BE ,连接DP ,设CD 交EH 于M ,如图所示,由旋转知,△DEF 、△CFH 为等边三角形,∴DF =EF ,CF =FH ,∠DFE =∠CFH =60°,∴∠DFC =∠EFH ,∴△DCF ≌△BHF ,∴EH =CD ,∠DCF =∠EHF ,由三角形内角和知,∠HMC +∠EHF =∠DCF +∠HFC ,∴∠HMC =∠HFC =60°,∴∠DCE +∠HEC =60°,∵∠DCP +∠DCE =60°, ∴∠CEH =∠DCP ,∵AC =BC ,AP =BE ,∴CP =CE ,∴△ECH ≌△CPD ,∴CH =DP ,∠DPC =∠HCE ,又∠HCE =60°+∠2,∴∠DPC =60°+∠2,由∠1+∠FCG =∠2+∠FCG =60°,知∠1=∠2,又∠AGD =60°+∠1,∴∠AGD =∠DPG , ∴DP =DG ,∵CH =CF ,∴CF =DG .(3):过D 作DH ⊥CB 于H ,连接EF ,如图所示,∵△ABC 为等边三角形,∴∠DBH =60°,∠BDH =30°,∴BD =2BH ,DH ,∵BD =2CE ,∴BH =CE ,设BH =CE =x ,则BD =2x ,EH =6-2x ,AD =6-2x ,由旋转知,△DEF 为等边三角形,∠EDF =60°,∴∠1+∠3=90°,DE =DF ,又∠1+∠2=90°,∴∠2=∠3,∴△ADF ≌△HED ,∴∠DAF =∠DHE =90°,∠PAF =30°,AF =DH ,∵∠AFP =90°,∴PF =x ,AP =2x ,过P 作PM ⊥AD 于M ,则AM =x ,DM =6-3x ,PM ,在Rt △PDM 中,由勾股定理得:PD ==故△ADP 周长=AD +AP +PD =6-2x +2x ,∴当x =32时,周长取最小值,最小值为9,此时DP =3,∴BD =AP =3,即D 为AB 中点,P 为AC 中点,∴直线BP 是等边△ABC 对称轴,如图所示,△BDP 沿BP 折叠后,Q 点落在BC 中点处,则△PCQ 面积=14×△ABC 面积=1426【变式训练1】△ACB 和△DCE 是共顶点C 的两个大小不一样的等边三角形.(1)问题发现:如图1,若点A,D,E在同一直线上,连接AE,BE.①求证:△ACD≌△BCE;②求∠AEB的度数.(2)类比探究:如图2,点B、D、E在同一直线上,连接AE,AD,BE,CM为△DCE中DE边上的高,请求∠ADB的度数及线段DB,AD,DM之间的数量关系,并说明理由.(3)拓展延伸:如图3,若设AD(或其延长线)与BE的所夹锐角为α,则你认为α为多少度,并证明.【答案】(1)①见解析;②∠AEB=60°;(2)∠ADB=60°,2DM+BD=AD,理由见解析;(3)α=60°,证明见解析【解析】(1)①证明:∵△ACB和△DCE是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=60°-∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS);②∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠BEC=180°-∠CDE=120°,又∵∠CED=60°,∴∠AEB=60°;(2)解:∠ADB=60°,2DM +BD=AD,理由如下;∵AC=BC,CD=CE,∠ACD=60°+∠DCB=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CDA=∠CED=60°;∵∠ADB+∠CDA=∠DCE+∠CED,∴∠ADB=60°;又∵CM⊥BE,且△CDE为等边三角形,∴DE=2DM,∴2DM +BD=BE=AD;(3)解:α=60°,理由如下:同理可证△ACD≌△BCE,∴∠BEC=∠ADC,∴∠CDF+∠CEF=180°,∴∠ECD+∠DFE=180°,而α+∠DFE=180°,∴α=∠ECD=60°.【变式训练2】(1)如图1,锐角△ABC中,分别以AB、AC为边向外作等腰直角△ABE和等腰直角△ACD,使AE=AB,AD=AC,∠BAE=∠CAD=90°,连接BD,CE,试猜想BD与CE的大小关系,不需要证明.【深入探究】(2)如图2,四边形ABCD中,AB=5,BC=2,∠ABC=∠ACD=∠ADC=45°,求BD2的值;甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD全等的三角形,将BD进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算;【变式思考】(3)如图3,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,∠ADC=30°,AD=6,BD=10,则CD= .【答案】(1)BD =CE ;(2)BD 2=54;(3)8【详解】解:(1)BD =CE .理由是:∵∠BAE =∠CAD , ∴∠BAE +∠BAC =∠CAD +∠BAC ,即∠EAC =∠BAD ,在△EAC 和△BAD 中, AE AB EAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△EAC ≌△BAD , ∴BD =CE ;(2)如图2,在△ABC 的外部,以A 为直角顶点作等腰直角△BAE ,使∠BAE =90°,AE =AB ,连接EA 、EB 、EC .∵∠ACD =∠ADC =45°, ∴AC =AD ,∠CAD =90°,∴∠BAE +∠BAC =∠CAD +∠BAC ,即∠EAC =∠BAD ,在△EAC 和△BAD 中,AE AB EAC BAD AC AD =ìïÐ=Ðíï=î,∴△EAC ≌△BAD ,∴BD =CE .∵AE =AB =5,∴BE =∠ABE =∠AEB =45°,又∵∠ABC =45°,∴∠ABC +∠ABE =45°+45°=90°,∴(22222254EC BE BC =+=+=,∴2254BD CE == .(3)如图,∵AB =BC ,∠ABC =60°,∴△ABC 是等边三角形,把△ACD 绕点C 逆时针旋转60°得到△BCE ,连接DE ,则BE =AD ,△CDE 是等边三角形,∴DE =CD ,∠CED =60°,∵∠ADC =30°,∴∠BED =30°+60°=90°,在Rt △BDE 中,DE 8,∴CD =DE =8.【变式训练3】(1)问题发现:如图1,ACB △和DCE V 均为等腰直角三角形,90ACB DCE Ð=Ð=°,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 在同一条直线上,则AEB Ð的度数为__________,线段AD 、BE 之间的数量关系__________;(2)拓展探究:如图2,ACB △和DCE V 均为等腰直角三角形,90ACB DCE Ð=Ð=°,连接AD ,BE ,点A 、D 、E 不在一条直线上,请判断线段AD 、BE 之间的数量关系和位置关系,并说明理由.(3)解决问题:如图3,ACB △和DCE V 均为等腰三角形,ACB DCE a Ð=Ð=,则直线AD 和BE 的夹角为__________.(请用含a 的式子表示)【答案】(1)90°,AD =BE ;(2)AD =BE ,AD ⊥BE ;(3)a【详解】(1)∵ACB △和DCE V 均为等腰直角三角形,90ACB DCE Ð=Ð=°,∴AC BC =,CD CE =,∠CDE =45°∴∠CDA =135°∵∠ACB −∠DCB =∠DCE −∠DCB ,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE ìïÐÐíïî===,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠BEC =∠ADC =135°,AD =BE ,∴∠AEB =90°故答案为:90°,AD =BE(2)AD =BE ,AD ⊥BE ,理由如下,(3)同理可得△ACD ≌△BCE ,则AD =BE ,延长AD 交BE 于点F ,设∠FAB =α,则∠CAD =∠CBE =45°-α∴∠ABE =45°+45°-α=90°-α∴∠AFB =180°-∠FAB -∠ABE =180°-α-(90°-α)=90°∴AD ⊥BE(3)如图,延长BE 交AD 于点G,∵ACB △和DCE V 均为等腰三角形,∴AC BC =,CD CE =,∵∠ACB =∠DCE =α,∵∠ACB +∠ACE =∠DCE +∠ACE ,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,AC BC ACD BCE CD CE ìïÐÐíïî===,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD ∵ACB DCE a Ð=Ð=,∴∠CBA =∠CAB =()11180=9022a a °-°-∴∠GAB +∠GBA =()()CAD CAB ABC CBE Ð+Ð+Ð-ÐABC CAB =Ð+Ð180a =°-,∴∠AGB =180°-(∠GAB +∠GBA )a = ,即直线AD 和BE 的夹角为a .故答案为:a .类型六、一线三角模型例.在ABC V 中,90ACB Ð=°,AC BC =,直线MN 经过点C 且AD MN ^于D ,BE MN ^于E .(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①ADC V ≌CEB △;②DE AD BE =+;(2)当直线MN 烧点C 旋转到图2的位置时,求证:DE AD BE =-;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)证明见解析(3)DE BE AD =-(或者对其恒等变形得到AD BE DE =-,BE AD DE =+),证明见解析【解析】(1)解:①AD MN ^Q ,BE MN ^,90ADC ACB CEB \Ð=Ð=°=Ð,90CAD ACD \Ð+Ð=°,90BCE ACD Ð+Ð=°,CAD BCE \Ð=Ð,Q 在ADC D 和CEB D 中,CAD BCE ADC CEB AC BC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()ADC CEB AAS \D @D ;②ADC CEB D @D Q ,CE AD \=,CD BE =,DE CE CD AD BE \=+=+;(2)证明:AD MN ^Q ,BE MN ^,90ADC CEB ACB \Ð=Ð=Ð=°,CAD BCE \Ð=Ð,Q 在ADC D 和CEB D 中,CAD BCE ADC CEB AC BC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()ADC CEB AAS \D @D ;CE AD \=,CD BE =,DE CE CD AD BE \=-=-;(3)证明:当MN 旋转到题图(3)的位置时,AD ,DE ,BE 所满足的等量关系是:DE BE AD =-或AD BE DE =+或BE AD DE =+.理由如下:AD MN ^Q ,BE MN ^,90ADC CEB ACB \Ð=Ð=Ð=°,CAD BCE \Ð=Ð,Q 在ADC D 和CEB D 中,CAD BCE ADC CEBAC BC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()ADC CEB AAS \D @D ,CE AD \=,CD BE =,DE CD CE BE AD \=-=-(或者对其恒等变形得到AD BE DE =+或BE AD DE =+).【变式训练1】【问题解决】(1)已知△ABC 中,AB =AC ,D ,A ,E 三点都在直线l 上,且有∠BDA =∠AEC =∠BAC .如图①,当∠BAC =90°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系为:______________;【类比探究】(2)如图②,在(1)的条件下,当0°<∠BAC <180°时,线段DE ,BD ,CE 的数量关系是否变化,若不变,请证明:若变化,写出它们的关系式;【拓展应用】(3)如图③,AC =BC ,∠ACB =90°,点C 的坐标为(-2,0),点B 的坐标为(1,2),请求出点A 的坐标.【答案】(1)DE =BD +CE ;(2)DE =BD +CE 的数量关系不变,理由见解析;(3)(﹣4,3)【解析】解:(1)∵∠BAC =90°,∴∠BDA =∠AEC =∠BAC =90°,∴∠ABD +∠BAD =90°,∠CAE +∠BAD =90°,∴∠ABD =∠CAE ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE ADB CEA BA AC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =BD +CE ,故答案为:DE =BD +CE ;(2)DE =BD +CE 的数量关系不变,理由如下:∵∠BAE 是△ABD 的一个外角,∴∠BAE =∠ADB +∠ABD ,∵∠BDA =∠BAC ,∴∠ABD =∠CAE ,在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE ADB CEA BA AC Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△CAE (AAS ),∴AD =CE ,BD =AE ,∴DE =AD +AE =BD +CE;(3)过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥x轴于点N,∵点C的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(1,2),∴OC=2,ON=1,BN=2,∴CN=3,由(1)可知,△ACM≌△CBN,∴AM=CN=3,CM=BN=2,∴OM=OC+CM=4,∴点A的坐标为(﹣4,3).【变式训练2】(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.求证:△ABD≌△CAE;(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论△ABD≌△CAE是否成立?如成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图3,D,E是D,A,E三点所在直线m上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F 为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD,CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,求证:△DEF是等边三角形.。