如图1,$\triangle ABC$ 是等腰直角三角形,$\angle BAC=90^\circ$,$AB=AC$,四边形 $ADEF$ 是正方形,点 $B$,$C$ 分别在边 $AD$,$AF$ 上,此时 $BD=CF$,$BD\perp CF$ 成立.

【难度】
【出处】
无
【标注】
-
当 $\triangle ABC$ 绕点 $A$ 逆时针旋转 $\theta \left(0^\circ <\theta <90^\circ \right)$ 时,如图2,$BD=CF$ 成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.标注答案$BD=CF$ 成立解析因为 $AC=AB$,$\angle CAF=\angle BAD=\theta$,$AF=AD$,
所以 $\triangle ABD \cong \triangle ACF$,
所以 $BD=CF$. -
当 $\triangle ABC$ 绕点 $A$ 逆时针旋转 $45^\circ $ 时,如图3,延长 $DB$ 交 $CF$ 于点 $H$.
(i)求证:$BD\perp CF$;
(ii)当 $AB=2$,$AD=3\sqrt{2}$ 时,求线段 $DH$ 的长.标注答案(ii)$DH=\dfrac {9\sqrt{10}} 5$解析(i)由第1问可得 $\triangle ABD \cong \triangle ACF$,
所以 $\angle HFN=\angle ADN$,
在 $\triangle HFN$ 与 $\triangle ADN$ 中,
因为 $\angle HFN=\angle ADN$,$\angle HNF=\angle AND$,
所以 $\angle NHF=\angle NAD=90^\circ$,
所以 $HD\perp HF$,即 $BD\perp CF$.
(ii)如图,连接 $DF$,延长 $AB$ 到点 $M$,与 $DF$ 交于点 $M$.在 $\triangle MAD$ 中,
因为 $\angle MAD=\angle MDA=45^\circ$,
所以 $\angle BMD=90^\circ$.
在 $\mathrm {Rt}\triangle BMD$ 与 $\mathrm{Rt}\triangle FHD$ 中,
因为 $\angle MDB=\angle HDF$,
所以 $\triangle BMD \backsim \triangle FHD$.
因为 $AB=2$,$AD=3\sqrt{2}$,四边形 $ADEF$ 是正方形,
所以 $MA=MD=\dfrac {3\sqrt{2}} {\sqrt{2}} =3$,
所以 $MD=3-2=1$,$DB=\sqrt{1^2+3^2}=\sqrt{10}$,
$\dfrac {MD} {HD} =\dfrac {BD} {FD}$,即 $\dfrac 3{HD} =\dfrac {\sqrt{10}} 6$,
所以 $DH=\dfrac {9\sqrt{10}} 5$.
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