如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,现将△ABC沿射线BC的方向平移a(a<5)个单位得到△D

如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,现将△ABC沿射线BC的方向平移a(a<5)个单位得到△DEF.

(1)求EF的长度;
(2)当a=3时,连接AE、BD,试判断AE、BD之间的位置关系,并说明理由;
(3)探究:当a为何值时,△ADE是等腰三角形.
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紫伊飘 幼苗

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解题思路:(1)在直角三角形中,利用勾股定理即可求出;(2)连接AD,首先判断四边形ABED是平行四边形,再根据AB=BE,即可判定四边形ABED是菱形,根据菱形的性质,判断AE、BD之间的位置关系;(3)此小题需要分三种情况进行讨论,①当a=AD=DE=3时,△ADE是等腰三角形;②当AE=DE=3时,△ADE是等腰三角形;③当AE=AD时,△ADE是等腰三角形;求出三种情况下的a的值即可.

(1)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,
∴BC=
AB2+AC2=
32+42=5,
∴EF=BC=5.
(2)AE、BD之间的位置关系是垂直且平分.
理由是:
连接AD.
∵AB∥DE,AD∥BE,
∴四边形ABED是平行四边形,
又∵AB=BE=3,
∴四边形ABED是菱形,
∴AE、BD垂直且平分.
(3)分三种情况讨论:
①如图1,当a=AD=DE=3时,△ADE是等腰三角形;
②如图2,当AE=DE=3时,△ADE是等腰三角形.
作EM⊥AD,垂足为M,则有:
AM=[1/2]AD=[1/2]a,
在Rt△AEM中,由勾股定理得:
AE2=AM2+EM2
即:32=2.42+([1/2]a)2
解得a=3.6.
③方法一:
当a=2.5时,△ADE是等腰三角形.
∵当a=2.5时,BE=CE=2.5,
∵∠BAC=90°,
∴AE=[1/2]BC=2.5,
又∵AD=a,
∴AE=AD=2.5,
即当a=AE=AD=2.5时,△ADE是等腰三角形;
综上所述,当a=3或3.6或2.5时,△ADE是等腰三角形.
方法二:
如图3,当AE=AD时,△ADE是等腰三角形.
设Rt△ABC中BC边上的高为h,则有:[1/2]×3×4=[1/2]×5×h,解得h=2.4.
由已知可得:AC⊥DE,设垂足为点P,
∵AE=DE,
∴DP=EP=[1/2]DE=1.5,
∵SABED=BE×h=DE×AP,
即:2.4a=3AP,解得AP=0.8a,
在Rt△AEP中,∠APE=90°,
∴AE2=PE2+AP2,即:a2=1.52+(0.8a)2,解得:a=2.5,
即当a=AE=AD=2.5时,△ADE是等腰三角形;
综上所述,当a=3或3.6或2.5时,△ADE是等腰三角形.

点评:
本题考点: 几何变换综合题.

考点点评: 本题主要考查几何变换综合题,解答本题的关键是熟练掌握平移知识,平行四边形的判定、菱形的性质及运用分类思想解决问题的方法,此题难度较大,特别是第三问a不止一个数值,同学们解答的时候一定要细心.

1年前

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