如图 1,在 $\triangle ABC$ 中,$\angle ACB=90^\circ $,$AC=BC$,$\angle EAC=90^\circ $,点 $M$ 为射线 $AE$ 上任意一点(不与 $A$ 重合),连接 $CM$,将线段 $CM$ 绕点 $C$ 按顺时针方向旋转 $90^\circ $ 得到线段 $CN$,直线 $NB$ 分别交直线 $CM$、射线 $AE$ 于点 $F$,$D$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    几何模型
    >
    共顶点模型
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    几何模型
    >
    共顶点模型
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    几何模型
    >
    共顶点模型
  1. 直接写出 $\angle NDE$ 的度数;
    标注
    • 题型
      >
      几何部分
      >
      几何模型
      >
      共顶点模型
    答案
    $\angle NDE=90^\circ$
    解析
    因为 $\angle ACB=90^\circ$,$\angle MCN=90^\circ $,
    所以 $\angle ACM=\angle BCN$,
    在 $\triangle MAC $ 和 $\triangle NBC $ 中,
    $ \begin{cases}AC=BC,\\\angle ACM=\angle BCN,\\MC=NC,\end{cases} $
    所以 $\triangle MAC\cong \triangle NBC $,
    所以 $\angle NBC=\angle MAC=90^\circ $.
    因为 $\angle ACB=90^\circ $,$ \angle EAC=90^\circ $,
    所以 $\angle NDE=90^\circ $.
  2. 如图 2、图 3,当 $\angle EAC$ 为锐角或钝角时,其他条件不变,$(1)$ 中的结论是否发生变化?如果不变,选取其中一种情况加以证明;如果变化,请说明理由;
    标注
    • 题型
      >
      几何部分
      >
      几何模型
      >
      共顶点模型
    答案
    不变
    解析
    在 $\triangle MAC$ 和 $ \triangle NBC$ 中,
    $ \begin{cases}AC=BC,\\\angle ACM=\angle BCN,\\MC=NC,\end{cases} $
    所以 $\triangle MAC\cong \triangle NBC$,
    所以 $\angle N=\angle AMC$.
    因为 $\angle MFD=\angle NFC$,
    所以 $\angle MDF=\angle FCN=90^\circ $,即 $\angle NDE=90^\circ$.
  3. 如图 4,若 $\angle EAC=15^\circ $,$\angle ACM=60^\circ $,直线 $CM$ 与 $AB$ 交于 $G$,$BD=\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2}$,其他条件不变,求线段 $AM$ 的长.
    标注
    • 题型
      >
      几何部分
      >
      几何模型
      >
      共顶点模型
    答案
    线段 $AM$ 的长为 $\sqrt6$
    解析
    作 $GK\perp BC$ 于点 $K$.因为 $\angle EAC=15^\circ $,
    所以 $\angle BAD=30^\circ $,
    因为 $\angle ACM=60^\circ $,
    所以 $\angle GCB=30^\circ $,
    所以 $\angle AGC=\angle ABC+\angle GCB=75^\circ $,$\angle AMG=75^\circ $,
    所以 $AM=AG$.
    因为 $\triangle MAC\cong \triangle NBC$,
    所以 $\angle MAC=\angle NBC$,
    所以 $\angle BDA=\angle BCA=90^\circ $.
    因为 $BD=\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{2} $,
    所以 $AB=\sqrt6 +\sqrt2 $,$AC=BC=\sqrt3 +1$,
    设 $BK=a$,则 $GK=a$,$CK=\sqrt3 a$,
    所以 $a+\sqrt3 a=\sqrt3 +1$,
    所以 $a=1$,
    所以 $KB=KG=1$,$BG=\sqrt2 $,$AG=\sqrt6 $,
    所以 $AM=\sqrt6 $.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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