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如圖1,在△ACB和△AED中,AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,點E在AB上,F是線段BD的中點,連接CE、FE.
(1)請你探究線段CE與FE之間的數量關系(直接寫出結果,不需說明理由);
(2)將圖1中的△AED繞點A順時針旋轉,使△AED的一邊AE恰好與△ACB的邊AC在同一條直線上(如圖2),連接BD,取BD的中點F,問(1)中的結論是否仍然成立,并說明理由;
(3)將圖1中的△AED繞點A順時針旋轉任意的角度(如圖3),連接BD,取BD的中點F,問(1)中的結論是否仍然成立,并說明理由.

解:(1)如圖1,連接CF,線段CE與FE之間的數量關系是CE=FE;

(2)(1)中的結論仍然成立.
如圖2,連接CF,延長EF交CB于點G,
∵∠ACB=∠AED=90°,
∴DE∥BC,
∴∠EDF=∠GBF,
又∵∠EFD=∠GFB,DF=BF,
∴△EDF≌△GBF,
∴EF=GF,BG=DE=AE,
∵AC=BC,
∴CE=CG,
∴∠EFC=90°,CF=EF,
∴△CEF為等腰直角三角形,
∴∠CEF=45度,
∴CE=FE;

(3)(1)中的結論仍然成立.
如圖3,取AD的中點M,連接EM,MF,取AB的中點N,連接FN、CN、CF,
∵DF=BF,
∴FM∥AB,且FM=
∵AE=DE,∠AED=90°,
∴AM=EM,∠AME=90°,
∵CA=CB,∠ACB=90°
,∠ANC=90°,
∴MF∥AN,FM=AN=CN,
∴四邊形MFNA為平行四邊形,
∴FN=AM=EM,∠AMF=∠FNA,
∴∠EMF=∠FNC,
∴△EMF≌△FNC,

∴FE=CF,∠EFM=∠FCN,
由MF∥AN,∠ANC=90°,可得∠CPF=90°,
∴∠FCN+∠PFC=90°,
∴∠EFM+∠PFC=90°,
∴∠EFC=90°,
∴△CEF為等腰直角三角形,
∴∠CEF=45°,
∴CE=FE.
分析:(1)連接CF,直角△DEB中,EF是斜邊BD上的中線,因此EF=DF=BF,∠FEB=∠FBE,同理可得出CF=DF=BF,∠FCB=∠FBC,因此CF=EF,由于∠DFE=∠FEB+∠FBE=2∠FBE,同理∠DFC=2∠FBC,因此∠EFC=∠EFD+∠DFC=2(∠EBF+∠CBF)=90°,因此△EFC是等腰直角三角形,CF=EF;
(2)思路同(1)也要通過證明△EFC是等腰直角三角形來求解.連接CF,延長EF交CB于點G,先證△EFC是等腰三角形,可通過證明CF是斜邊上的中線來得出此結論,那么就要證明EF=FG,就需要證明△DEF和△FGB全等.這兩個三角形中,已知的條件有一組對頂角,DF=FB,只要再得出一組對應角相等即可,我們發現DE∥BC,因此∠EDB=∠CBD,由此構成了兩三角形全等的條件.EF=FG,那么也就能得出△CFE是個等腰三角形了,下面證明△CFE是個直角三角形.由上面的全等三角形可得出ED=BG=AD,又由AC=BC,因此CE=CG,∠CEF=45°,在等腰△CFE中,∠CEF=45°,那么這個三角形就是個等腰直角三角形,因此就能得出(1)中的結論了;
(3)思路同(2)通過證明△CFE來得出結論,通過全等三角形來證得CF=FE,取AD的中點M,連接EM,MF,取AB的中點N,連接FN、CN、CF.那么關鍵就是證明△MEF和△CFN全等,利用三角形的中位線和直角三角形斜邊上的中線,我們不難得出EM=PN=AD,EC=MF=AB,我們只要再證得兩對應邊的夾角相等即可得出全等的結論.我們知道PN是△ABD的中位線,那么我們不難得出四邊形AMPN為平行四邊形,那么對角就相等,于是90°+∠CNF=90°+∠MEF,因此∠CNF=∠MEF,那么兩三角形就全等了.證明∠CFE是直角的過程與(1)完全相同.那么就能得出△CEF是個等腰直角三角形,于是得出的結論與(1)也相同.
點評:本題解題的關鍵是通過全等三角形來得出線段的相等,如果沒有全等三角形的要根據已知條件通過輔助線來構建.
練習冊系列答案
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科目:初中數學 來源: 題型:

如圖1,在△ACB和△AED中,AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,點E在AB上,F是線段BD的中點,連接CE、FE.
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科目:初中數學 來源:門頭溝區一模 題型:解答題

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科目:初中數學 來源:2010年中考復習針對性訓練 幾何探究題(解析版) 題型:解答題

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科目:初中數學 來源:2009年北京市門頭溝區中考數學一模試卷(解析版) 題型:解答題

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