在等腰 $\triangle ABC$ 中.

【难度】
【出处】
无
【标注】
-
若 $\triangle ABC$ 为等边三角形,点 $D$ 为线段 $BC$ 上一动点(不与 $B,C$ 重合),连接 $AD$ 并将线段 $AD$ 绕点 $D$ 逆时针旋转 $60^\circ$ 得到线段 $DE$,连接 $BE$.根据题意在图1中补全图形,并证明:$CD=BE$;标注答案略解析
解法一 如图,连接 $AE$.由旋转可得 $DA=DE$,$\angle ADE=60^\circ$,
所以 $\triangle ADE$ 为等边三角形,
从而 $AE=AD$,$\angle EAD=60^\circ=\angle BAC$,
所以 $\angle EAB=\angle DAC$.
而 $AB=AC$,
所以 $\triangle AEB\cong \triangle ADC$,
所以 $CD=BE$.解法二 如图,过点 $D$ 作 $DF\parallel AB$ 交 $AC$ 于点 $F$.由已知可得 $\triangle CDF$ 为等边三角形,
所以 $CD=CF=DF$,$\angle CDF=\angle CFD=60^\circ$,
所以 $CA-CF=CB-CD$,即 $AF=DB$.
由旋转可得 $AD=DE$,$\angle ADE=60^\circ$,
所以 $\angle ADF+\angle EDB=60^\circ=\angle ADF+\angle DAF$,
所以 $\angle EDB=\angle DAF$,
从而 $\triangle DBE\cong AFD$,
所以 $CD=DF=BE$.解法三 如图,延长 $DB$ 至点 $G$,使得 $BG=CD$,连接 $EG$.易证 $GD=BC=CA$.
由旋转可得 $AD=DE$,$\angle ADE=60^\circ$,
所以 $\angle EDG+\angle ADC=120^\circ=\angle DAC+\angle ADC$,
从而 $\angle EDG=\angle DAC$,
所以 $\triangle DEG\cong \triangle ADC$,
所以 $\angle G=\angle C=60^\circ$,$GE=CD=GB$,
所以 $\triangle BEG$ 为等边三角形,
从而 $BE=BG=CD$. -
如图2,若 $AB=AC=kBC$,$AD=kDE$,且 $\angle ADE=\angle C$,此时 $BE,BD,AC$ 三者之间的关系如何,并说明理由.标注答案$AC=k(BE+BD)$解析
解法一 如图,连接 $AE$.由 $AC=kBC$,$AD=kDE$,$\angle ADE=\angle C$,
可证 $\triangle ACB\backsim \triangle ADE$,
所以 $\dfrac{AE}{AD}=\dfrac{AB}{AC}=1$,$\angle EAD=\angle BAC$,
所以 $AE=AD$,$\angle EAB=\angle DAC$.
而 $AB=AC$,
所以 $\triangle AEB\cong \triangle ADC$,
所以 $BE=CD$,
从而 $AC=kBC=k(BE+BD)$.解法二 如图,过点 $D$ 作 $DF\parallel AB$ 交 $AC$ 于点 $F$.则有 $\dfrac{AF}{BD}=\dfrac{CF}{CD}=\dfrac{AC}{BC}=k$,
所以 $AF=kBD$,$DF=CF=kCD$.
由 $\angle ADE=\angle C=\angle FDC$,
可得 $\angle EDB+\angle ADF=\angle ADF+\angle DAF$,
所以 $\angle EDB=\angle DAF$.
而 $AD=kDE$,
所以 $\triangle DBE\backsim \triangle AFD$,
所以 $FD=kBE$,
从而 $AC=AF+FC=k(BE+BD)$.解法三 如图,延长 $DB$ 至点 $G$,使得 $BG=CD$,连接 $EG$.易证 $AC=kBC=kGD$.
由 $\angle ADE=\angle C$,
可得 $\angle EDG+\angle ADC=\angle ADC+\angle DAC$,
所以 $\angle EDG=\angle DAC$.
而 $AD=kDE$,
所以 $\triangle DEG\backsim \triangle ADC$,
所以 $\angle G=\angle C$,$BG=CD=kGE$,
从而 $\triangle BEG\backsim \triangle ABC$,
所以 $\dfrac{BE}{BG}=\dfrac{AB}{AC}=1$,
所以 $AC=kGD=k(BE+BD)$.
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