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(2012•建鄴區一模)已知AB=AC,DB=DE,∠BAC=∠BDE=α.

(1)如圖1,α=60°,探究線段CE與AD的數量關系,并加以證明;
(2)如圖2,α=120°,探究線段CE與AD的數量關系,并說明理由;
(3)如圖3,結合上面的活動經驗探究線段CE與AD的數量關系為
CE=2ADsin
α
2
CE=2ADsin
α
2
.(直接寫出答案).
分析:(1)CE=AD,理由為:連接BC,BE,如圖1所示,當α=60°,由題意得到三角形ABC與三角形DBE都為等邊三角形,可得出AB=BC,DB=BE,∠ABC=∠DBE=60°,利用等式的性質得到一對角相等,利用SAS得出三角形ABD與三角形CBE全等,由全等三角形的對應邊相等可得證;
(2)CE=
3
AD,理由為:連接BE,BC,過A作AF垂直于BC于F點,如圖2所示,由題意得到三角形ABC與三角形DBE都為等腰三角形,且兩三角形相似,可得出兩三角形的底角相等,且得出比例式,由底角相等利用等式的性質得到一對角相等,利用兩邊對應成比例且夾角相等的兩三角形相似可得出三角形ABD與三角形CBE相似,由相似得出比例式,再由直角三角形ABF中三角形ABC的底角度數求出∠BAF的度數,利用銳角三角形函數定義表示出sin60°,利用特殊角的三角函數值及得出的比例式,變形后即可得證;
(3)由(1)(2)得出的結論,以此類推,即可得到線段CE與AD的數量關系.
解答:
(1)CE=AD,理由為:
證明:連接BC,BE,如圖1所示,
∵AB=AC,DB=DE,∠BAC=∠BDE=α=60°,
∴△ABC與△BDE都為等邊三角形,
∴∠ABC=∠DBE=60°,AB=BC,DB=BE,
∴∠ABC-∠DBC=∠DBE-∠DBC,即∠ABD=∠CBE,
在△ABD與△CBE中,
AB=CB
∠ABD=∠CBE
DB=EB

∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴CE=AD;
(2)CE=
3
AD,理由為:
連接BC、BE,過點A作AF⊥BC,垂足為點F,如圖2所示,
∵AB=AC,DB=DE,∠BAC=∠BDE=α=120°,
∴△ABC與△DBE為相似的等腰三角形,即∠ABC=∠DBE=30°,
∴∠ABC-∠DBC=∠DBE-∠DBC,即∠ABD=∠CBE,且
AB
BC
=
BD
BE

∴△ABD∽△CBE,
CE
AD
=
BC
AB

在Rt△ABF中,由∠ABF=30°,得到∠BAF=60°,
BC
AB
=
2BF
AB
=2sin60°=
3

CE
AD
=
3
,即CE=
3
AD;
(3)由α=60°,得到CE=2ADsin
60°
2
=AD;
由α=120°,得到CE=2ADsin
120°
2
=
3
AD,
以此類推,得到CE=2ADsin
α
2

故答案為:CE=2ADsin
α
2
點評:此題考查了相似形綜合題,涉及的知識有:全等三角形的判定與性質,相似三角形的判定與性質,等邊三角形的判定與性質,銳角三角函數定義,以及等腰三角形的性質,靈活運用相似三角形的判定與性質是解本題的關鍵.
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145
145
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3
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3
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12
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