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如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=2AB=8,点D、E分别是边BC、AC的中点,连接DE,将△EDC绕点C按顺时针方向旋转,记旋转角为α.
(1)问题发现
①当α=0°时,
= ;②当α=180°时,
= .
(2)拓展探究
试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无
变化?请仅就图2的情形给出证明.
(3)问题解决
当△EDC旋转至A,D,E三点共线时,直接写出线段BD的长.
参考答案:见解析
解析:
【考点】几何变换综合题.
【专题】压轴题.
【分析】(1)①当α=0°时,在Rt△ABC中,由勾股定理,求出AC的值是多少;然后根据点D、E分别是边BC、AC的中点,分别求出AE、BD的大小,即可求出的值是多少.
②α=180°时,可得AB∥DE,然后根据,求出
的值是多少即可.
(2)首先判断出∠ECA=∠DCB,再根据,判断出△ECA∽△DCB,即可求出
的值是多少,进而判断出
的大小没有变化即可.
(3)根据题意,分两种情况:①点A,D,E所在的直线和BC平行时;②点A,D,E所在的直线和BC相交时;然后分类讨论,求出线段BD的长各是多少即可.
【解答】解:(1)①当α=0°时,
∵Rt△ABC中,∠B=90°,
∴AC=,
∵点D、E分别是边BC、AC的中点,
∴,
∴.
②如图1,,
当α=180°时,
可得AB∥DE,
∵,
∴=
.
故答案为:.
(2)如图2,,
当0°≤α<360°时,的大小没有变化,
∵∠ECD=∠ACB,
∴∠ECA=∠DCB,
又∵,
∴△ECA∽△DCB,
∴.
(3)①如图3,,
∵AC=4,CD=4,CD⊥AD,
∴AD==
,
∵AD=BC,AB=DC,∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∴.
②如图4,连接BD,过点D作AC的垂线交AC于点Q,过点B作AC的垂线交AC于点P,
,
∵AC=4,CD=4,CD⊥AD,
∴AD==
,
∵点D、E分别是边BC、AC的中点,
∴DE==2,
∴AE=AD﹣DE=8﹣2=6,
由(2),可得
,
∴BD==
.
综上所述,BD的长为4或
.
【点评】(1)此题主要考查了几何变换综合题,考查了分析推理能力,考查了分类讨论思想的应用,考查了数形结合思想的应用,要熟练掌握.
(2)此题还考查了相似三角形、全等三角形的判定和性质的应用,要熟练掌握.
(3)此题还考查了线段长度的求法,以及矩形的判定和性质的应用,要熟练掌握.