八年级数学上册期末试卷培优测试卷
一、八年级数学全等三角形解答题压轴题(难)
1.(1)已知△ABC是等腰三角形,其底边是BC,点D在线段AB上,E是直线BC上一点,且∠DEC=∠DCE,若∠A等于60°(如图①).求证:EB=AD;
(2)若将(1)中的“点D在线段AB上”改为“点D在线段AB的延长线上”,其他条件不变(如图②),(1)的结论是否成立,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析
【解析】
试题分析:(1)作DF∥BC交AC于F,由平行线的性质得出∠ADF=∠ABC,∠AFD=∠ACB,∠FDC=∠DCE,证明△ABC是等边三角形,得出∠ABC=∠ACB=60°,证出△ADF是等边三角形,∠DFC=120°,得出AD=DF,由已知条件得出∠FDC=∠DEC,ED=CD,由AAS证明
△DBE≌△CFD,得出EB=DF,即可得出结论;
(2)作DF∥BC交AC的延长线于F,同(1)证出△DBE≌△CFD,得出EB=DF,即可得出结论.
试题解析:(1)证明:如图,作DF∥BC交AC于F,
则△ADF为等边三角形
∴AD=DF,又∵∠DEC=∠DCB,
∠DEC+∠EDB=60°,
∠DCB+∠DCF=60°,
∴
∠EDB=∠DCA ,DE=CD,
在△DEB和△CDF中,
120
EBD DFC
EDB DCF
DE CD
,
,
∠=∠=?
?
?
∠=∠
?
?=
?
∴△DEB≌△CDF,
∴BD=DF,
∴BE=AD .
(2).EB=AD成立;
理由如下:作DF ∥BC 交AC 的延长线于F ,如图所示: 同(1)得:AD=DF ,∠FDC=∠ECD ,∠FDC=∠DEC ,ED=CD , 又∵∠DBE=∠DFC=60°, ∴△DBE ≌△CFD (AAS ), ∴EB=DF , ∴EB=AD.
点睛:此题主要考查了三角形的综合,考查等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,平行线的性质等知识,综合性强,有一定的难度,证明三角形全等是解决问题的关键.
2.如图①,在ABC 中,90BAC ∠=?,AB AC =,AE 是过A 点的一条直线,且
B 、
C 在AE 的异侧,B
D A
E ⊥于D ,CE AE ⊥于E .
(1)求证:BD DE CE =+.
(2)若将直线AE 绕点A 旋转到图②的位置时(BD CE <),其余条件不变,问BD 与
DE 、CE 的关系如何?请予以证明.
【答案】(1)见解析;(2)BD=DE-CE ,理由见解析. 【解析】 【分析】
(1)根据已知利用AAS 判定△ABD ≌△CAE 从而得到BD=AE ,AD=CE ,因为AE=AD+DE ,所以BD=DE+CE ;
(2)根据已知利用AAS 判定△ABD ≌△CAE 从而得到BD=AE ,AD=CE ,因为AD+AE=BD+CE ,所以BD=DE-CE . 【详解】
解:(1)∵∠BAC=90°,BD ⊥AE ,CE ⊥AE , ∴∠BDA=∠AEC=90°,
∵∠ABD+∠BAE=90°,∠CAE+∠BAE=90° ∴∠ABD=∠CAE ,
∵AB=AC ,
在△ABD 和△CAE 中,
BDA AEC ABD CAE AB AC ∠=∠??
∠=∠??=?
∴△ABD ≌△CAE (AAS ), ∴BD=AE ,AD=CE , ∵AE=AD+DE , ∴BD=DE+CE ;
(2)BD 与DE 、CE 的数量关系是BD=DE-CE ,理由如下: ∵∠BAC=90°,BD ⊥AE ,CE ⊥AE , ∴∠BDA=∠AEC=90°,
∴∠ABD+∠DAB=∠DAB+∠CAE , ∴∠ABD=∠CAE , ∵AB=AC ,
在△ABD 和△CAE 中,
BDA AEC ABD CAE AB AC ∠=∠??
∠=∠??=?
∴△ABD ≌△CAE (AAS ), ∴BD=AE ,AD=CE , ∴AD+AE=BD+CE , ∵DE=BD+CE , ∴BD=DE-CE . 【点睛】
此题主要考查全等三角形的判定和性质,常用的判定方法有SSS ,SAS ,AAS ,HL 等.这种类型的题目经常考到,要注意掌握.
3.如图(1),在ABC 中,90A ∠=?,AB AC =,点D 是斜边BC 的中点,点E ,
F 分别在线段AB ,AC 上, 且90EDF ∠=?. (1)求证:DEF 为等腰直角三角形;
(2)若ABC 的面积为7,求四边形AEDF 的面积;
(3)如图(2),如果点E 运动到AB 的延长线上时,点F 在射线CA 上且保持
90EDF ∠=?,DEF 还是等腰直角三角形吗.请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)3.5;(3)是,理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)由题意连接AD,并利用全等三角形的判定判定△BDE≌△ADF(ASA),进而分析证得DEF为等腰直角三角形;
(2)由题意分析可得S四边形AEDF=S?ADF+S?ADE=S?BDE+S?CDF,以此进行分析计算求出四边形AEDF的面积即可;
(3)根据题意连接AD,运用全等三角形的判定判定△BDE≌△ADF(ASA),进而分析证得DEF为等腰直角三角形.
【详解】
解:(1)证明:如图①,连接AD.
∵∠BAC=90?,AB=AC,点D是斜边BC的中点,
∴AD⊥BC,AD=BD,
∴∠1=∠B=45°,
∵∠EDF=90°,∠2+∠3=90°,
又∵∠3+∠4=90°,
∴∠2=∠4,
在△BDE 和△ADF中,∠1=∠B,AD=BD,∠2=∠4,
∴△BDE≌△ADF(ASA),
∴DE=DF,
又∵∠EDF=90°,
∴ΔDEF为等腰直角三角形.
(2)由(1)可知DE=DF,∠C=∠6=45°,
又∵∠2+∠3=90°,∠2+∠5=90°,
∴∠3=∠5,
∴△ADE≌△CDF,
∴S四边形AEDF=S?ADF+S?ADE=S?BDE+S?CDF,
∴ S?ABC=2 S四边形AEDF,
∴S 四边形AEDF =3.5 .
(3)是.如图②,连接AD.
∵∠BAC=90°,AB=AC ,D 是斜边BC 的中点, ∴AD ⊥BC,AD=BD , ∴∠1=45°,
∵∠DAF=180°-∠1=180°—45°=135°,∠DBE=180°-∠ABC=180°-45°=135°, ∴∠DAF=∠DBE , ∵∠EDF=90°, ∴∠3+∠4=90°, 又∵∠2+∠3=90°, ∴∠2=∠4,
在△BDE 和△ADF 中,∠DAF=∠DBE ,AD=BD,∠2=∠4, ∴△BDE ≌△ADF(ASA), ∴DE=DF, 又∵∠EDF=90°, ∴△DEF 为等腰直角三角形. 【点睛】
本题考查等腰直角三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,根据题意作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
4.在ABC 中,AB AC =,点D 在BC 边上,且60,ADB E ∠=?是射线DA 上一动点(不与点D 重合,且DA DB ≠),在射线DB 上截取DF DE =,连接EF .
()1当点E 在线段AD 上时,
①若点E 与点A 重合时,请说明线段BF DC =; ②如图2,若点E 不与点A 重合,请说明BF DC AE =+;
()2当点E 在线段DA 的延长线上()DE DB >时,用等式表示线段,,AE BF CD 之间的数
量关系(直接写出结果,不需要证明).
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)BF =AE-CD 【解析】 【分析】
(1)①根据等边对等角,求到B C ∠=∠,再由含有60°角的等腰三角形是等边三角形得到ADF ?是等边三角形,之后根据等边三角形的性质以及邻补角的性质得到
120AFB ADC ∠=∠=?,推出ABF ACD ??≌,根据全等三角形的性质即可得出结论;
②过点A 做AG ∥EF 交BC 于点G ,由△DEF 为等边三角形得到DA =DG ,再推出AE =GF ,根据线段的和差即可整理出结论;
(2)根据题意画出图形,作出AG ,由(1)可知,AE=GF ,DC=BG ,再由线段的和差和等量代换即可得到结论. 【详解】 (1)①证明:
AB AC =
B C ∴∠=∠
,60DF DE ADB =∠=?,且E 与A 重合,
ADF ∴?是等边三角形 60ADF AFD ∴∠=∠=? 120AFB ADC ∴∠=∠=? 在ABF ?和ACD ?中
AFB ADC B C
AB AC ∠=∠??
∠=∠??=?
ABF ACD ∴??≌ BF DC ∴=
②如图2,过点A 做AG ∥EF 交BC 于点
G ,
∵∠ADB =60° DE =DF ∴△DEF 为等边三角形 ∵AG ∥EF
∴∠DAG =∠DEF =60°,∠AGD =∠EFD =60° ∴∠DAG =∠AGD ∴DA =DG
∴DA -DE =DG -DF ,即AE =GF 由①易证△AGB ≌△ADC ∴BG =CD
∴BF =BG +GF =CD +AE
(2)如图3,和(1)中②相同,过点A 做AG ∥EF 交BC 于点G ,
由(1)可知,AE=GF ,DC=BG ,
BF CD BF BG GF AE ∴+=+==
故BF AE CD =-. 【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
5.如图1,在ABC ?中,90ACB ∠=,AC BC =,直线MN 经过点C ,且AD MN ⊥于点D ,BE MN ⊥于点E .易得DE AD BE =+(不需要证明).
(1)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,其余条件不变,你认为上述结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请写出此时DE AD BE 、、之间的数量关系,并说明理由;
(2)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,其余条件不变,请直接写出此时
DE AD BE 、、之间的数量关系(不需要证明).
【答案】(1) 不成立,DE=AD-BE ,理由见解析;(2) DE=BE-AD
【解析】
【分析】
(1)DE、AD、BE之间的数量关系是DE=AD-BE.由垂直的性质可得到∠CAD=∠BCE,证得△ACD≌△CBE,得到AD=CE,CD=BE,即有DE=AD-BE;
(2)DE、AD、BE之间的关系是DE=BE-AD.证明的方法与(1)一样.
【详解】
(1)不成立.
DE、AD、BE之间的数量关系是DE=AD-BE,
理由如下:如图,
∵∠ACB=90°,BE⊥CE,AD⊥CE,AC CB
=,
∴∠ACD+∠CAD=90°,
又∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
在△ACD和△CBE中,
90
ADC CEB
CAD BCE
AC CB
∠=∠=?
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴△ACD≌△CBE(AAS),
∴AD=CE,CD=BE,
∴DE=CE-CD=AD-BE;
(2)结论:DE=BE-AD.
∵∠ACB=90°,BE⊥CE,AD⊥CE,AC CB
=,
∴∠ACD+∠CAD=90°,
又∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
在△ACD和△CBE中,
90
ADC CEB
CAD BCE
AC CB
∠=∠=?
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,DC=BE,
∴DE=CD-CE=BE-AD.
【点睛】
本题考查了旋转的性质、直角三角形全等的判定与性质,旋转前后两图形全等,对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的连线段所夹的角等于旋转角.
二、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)
6.(1)已知△ABC中,∠A=90°,∠B=67.5°,请画一条直线,把这个三角形分割成两个等腰三角形.(请你选用下面给出的备用图,把所有不同的分割方法都画出来.只需画图,不必说明理由,但要在图中标出相等两角的度数)
(2)已知△ABC中,∠C是其最小的内角,过顶点B的一条直线把这个三角形分割成了两个等腰三角形,请探求∠ABC与∠C之间的关系.
【答案】(1)图形见解析(2) ∠ABC与∠C之间的关系是∠ABC=135°-
3
4
∠C或∠ABC=3∠C 或∠ABC=180°-3∠C或∠ABC=90°,∠C是小于45°的任意锐角.
【解析】
试题分析:(1)已知角度,要分割成两个等腰三角形,可以运用直角三角形、等腰三角形性质结合三角形内角和定理,先计算出可能的角度,或者先从草图中确认可能的情况,及角度,然后画上.
(2)在(1)的基础上,由“特殊”到“一般”,需要把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形列方程,可得出角与角之间的关系.
试题解析:(1)如图①②(共有2种不同的分割法).
(2)设∠ABC=y,∠C=x,过点B的直线交边AC于点D.在△DBC中,
①若∠C是顶角,如图,则∠CBD=∠CDB=90°-1
2
x,∠A=180°-x-y.
故∠ADB=180°-∠CDB=90°+1
2
x>90°,此时只能有∠A=∠ABD,
即180°-x-y=y-
1
90
2
x
??
-
???
,
∴3x+4y=540°,∴∠ABC=135°-3
4
∠C.
②若∠C是底角,
第一种情况:如图,当DB=DC时,∠DB C=x.在△ABD中,∠ADB=2x,∠ABD=y-x.
若AB=AD,则2x=y-x,此时有y=3x,
∴∠ABC=3∠C.
若AB=BD,则180°-x-y=2x,此时有3x+y=180°,∴∠ABC=180°-3∠C.
若AD=BD,则180°-x-y=y-x,此时有y=90°,即∠ABC=90°,∠C为小于45°的任意锐角.
第二种情况:如图,
当BD =BC 时,∠BDC =x ,∠ADB =180°-x >90°,此时只能有AD =BD ,∴∠A =∠ABD =
12∠BDC =1
2
∠C <∠C ,这与题设∠C 是最小角矛盾. ∴当∠C 是底角时,BD =BC 不成立.
综上所述,∠ABC 与∠C 之间的关系是∠ABC=135°-
3
4
∠C 或∠ABC=3∠C 或∠ABC=180°-3∠C 或∠ABC=90°,∠C 是小于45°的任意锐角.
点睛:本题考查了等腰三角形的性质;第(1)问是计算与作图相结合的探索.本问对学生运用作图工具的能力,以及运用直角三角形、等腰三角形性质等基础知识解决问题的能力都有较高的要求.第(2)问在第(1)问的基础上,由“特殊”到“一般”,“分类讨论”把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形并结合“方程思想”探究角与角之间的关系.本题不仅趣味性强,创造性强,而且渗透了由“特殊”到“一般”、“分类讨论”、“方程思想”、“转化思想”等数学思想,是一道不可多得的好题.
7.如图,在ABC ?中,CE 为三角形的角平分线,AD CE ⊥于点F 交BC 于点D (1)若9628BAC B ??∠=∠=,,直接写出BAD ∠= 度 (2)若2ACB B ∠=∠, ①求证:2AB CF =
②若
,CF a EF b ==,直接写出BD
CD
= (用含
,a b 的式子表示)
【答案】(1)34;(2)①见详解;②2b
a b
- 【解析】 【分析】
(1)由三角形内角和定理和角平分线定义即可得出答案;
(2)①证明B BCE ∠=∠,得出BE=CE ,过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,则
,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠,得出AH=AC ,H EAH ∠=∠,得出AE=HE ,
由等腰三角形的性质可得出HF=CF
,即可得出结论;
②证明AHF DCF ?,得出AH=DC ,求出HF=CF=a ,HE=HF-EF=a-b ,CE=a+b ,由
//AH BC 得出
AH AE a b
BC BE a b
-==+,进而得出结论. 【详解】
解:(1)∵9628BAC B ??∠=∠=,, ∴180962856ACB ∠=?-?-?=?, ∵CE 为三角形的角平分线, ∴1
282
ACE ACB ∠=
∠=?, ∵AD CE ⊥,
∴902862CAF ∠=?-?=?, ∴966234BAD ∠=?-?=?. 故答案为:34;
(2)①证明:∵22ACB B BCE ∠=∠=∠ ∴B BCE ∠=∠ ∴BE CE =
过点A 作//AH BC 交CE 与点H ,如图所示:
则,H BCE ACE EAH B ∠=∠=∠∠=∠ ∴AH=AC ,H EAH ∠=∠ ∴AE=HE ∵AD CE ⊥ ∴HF=CF ∴AB=HC=2CF ;
②在AHF △和DCF 中,
H DCF HF CF
AFH DFC ∠=∠??
=??∠=∠?
∴AHF DCF ? ∴AH=DC
∵
,CF a EF b == ∴ HF CF a ==,由①得 AE HE HF EF a b ==-=-, BE CE a b ==+ ∵ //AH BC ∴AH AE a b
BC BE a b -==+ ∴CD a b
BC a b
-=+ ∴
2BD b
CD a b
=-. 故答案为:2b
a b
-. 【点睛】
本题考查的知识点是全等三角形的判定及其性质、等腰三角形的判定及其性质、三角形的内角和定理、三角形的角平分线定理等,掌握以上知识点是解此题的关键.
8.知识背景:我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在第十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题. 问题:如图1,ABC 是等腰三角形,90BAC ∠=?,D 是BC 的中点,以AD 为腰作等腰ADE ,且满足90DAE ∠=?,连接CE 并延长交BA 的延长线于点F ,试探究BC 与
CF 之间的数量关系.
图1
发现:(1)BC 与CF 之间的数量关系为 .
探究:(2)如图2,当点D 是线段BC 上任意一点(除B 、C 外)时,其他条件不变,试猜想BC 与CF 之间的数量关系,并证明你的结论.
图2
拓展:(3)当点D 在线段BC 的延长线上时,在备用图中补全图形,并直接写出BCF 的形状.
备用图
【答案】(1)BC CF =;(2)BC CF =,证明见解析;(3)画图见解析,等腰直角三角形. 【解析】 【分析】
(1)根据等腰三角形的性质即可得BC CF =;
(2)由等腰直角三角形的性质可得()ABD ACE SAS ∴≌,再根据全等三角形的性质及等角对等边即可证明;
(3)作出图形,根据等腰三角形性质易证()ABD ACE SAS ∴≌,进而根据角度的代换,得出结论. 【详解】
解:(1)BC CF =.
∵△ABC 是等腰三角形,且90BAC ∠=?,
AB AC ∴=,45B ACB ∠=∠=?. 90DAE ∠=?, DAE BAC ∴=∠∠,
DAE DAC BAC DAC ∴∠-∠=∠-∠, BAD CAE ∴∠=∠.
ADE 是以AD 为腰的等腰三角形, AD AE ∴=.
在ABD △与ACE △中,AB AC =,BAD CAE ∠=∠,AD AE =,
()ABD ACE SAS ∴≌,
45ACE B ∴∠=∠=?. 45ACB =?∠,
90BCF ACB ACE ∴∠=∠+∠=?, 90B F ∴∠+∠=?, 45F ∴∠=?, B F ∴∠=∠, BC CF ∴=. (2)BC CF =. 证明:ABC 是等腰三角形,且90BAC ∠=?, AB AC ∴=,45B ACB ∠=∠=?. 90DAE ∠=?,
DAE BAC ∴=∠∠,
DAE DAC BAC DAC ∴∠-∠=∠-∠, BAD CAE ∴∠=∠.
ADE 是以AD 为腰的等腰三角形, AD AE ∴=.
在ABD △与ACE △中,AB AC =,BAD CAE ∠=∠,AD AE =, ()ABD ACE SAS ∴≌,
45ACE B ∴∠=∠=?. 45ACB =?∠,
90BCF ACB ACE ∴∠=∠+∠=?, 90B F ∴∠+∠=?, 45F ∴∠=?, B F ∴∠=∠, BC CF ∴=.
(3)BCF 是等腰直角三角形. 提示:如图,
ABC 是等腰三角形,90BAC ∠=?, AB AC ∴=,45B ACB ∠=∠=?. 90DAE ∠=?, DAE BAC ∴=∠∠,
DAE DAC BAC DAC ∴∠+∠=∠+∠, BAD CAE ∴∠=∠.
ADE 是以AD 为腰的等腰三角形, AD AE ∴=.
在ABD △与ACE △中,AB AC =,BAD CAE ∠=∠,AD AE =, ()ABD ACE SAS ∴≌,
45ACE B ∴∠=∠=?. 45ACB =?∠,
90BCF ACB ACE ∴∠=∠+∠=?, 90B BFC ∴∠+∠=?, 45BFC ∴∠=?, B BFC ∴∠=∠,
BCF ∴是等腰三角形, 90BCF ∠=?,
BCF ∴是等腰直角三角形. 【点睛】
本题考查等腰三角形及全等三角形的性质,熟练运用角度等量代换及等腰三角形的性质是解题的关键.
9.如图,已知DCE ∠与AOB ∠,OC 平分AOB ∠.
(1)如图1,DCE ∠与AOB ∠的两边分别相交于点 D 、E ,90AOB DCE ∠=∠=?,试判断线段CD 与CE 的数量关系,并说明理由. 以下是小宇同学给出如下正确的解法: 解:CD CE =.
理由如下:如图1,过点 C 作 C F OC ⊥,交 O B 于点 F ,则90OCF ∠=?, …
请根据小宇同学的证明思路,写出该证明的剩余部分. (2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程. (3)若120AOB ∠=?,60DCE ∠=?.
①如图3,DCE ∠与AOB ∠的两边分别相交于点 D 、E 时,(1)中的结论成立吗?为什么?线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系?说明理由.
②如图4,DCE ∠的一边与 AO 的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系;如图5,DCE ∠的一边与 BO 的延长线相交时,请回答(1)中的结论是否成立,并请直接写出线段 O D 、OE 、OC 有什么数量关系.
【答案】(1)见解析;(2)证明见解析;(3)①成立,理由见解析;②在图4中,(1)中的结论成立,OE OD OC -=.在图5中,(1)中的结论成立,OD OE OC -= 【解析】
【分析】
(1)通过ASA 证明CDO CEF ??≌即可得到CD=CE ;(2)过点 C 作CM OA ⊥,
CN OB ⊥,垂足分别为 M ,N ,通过AAS 证明CMD CNE ??≌同样可得到CD=CE ;(3)①方法一:过点 C 作 C M OA ⊥,CN OB ⊥垂足分别为 M ,N ,通过AAS 得到
CMD CNE ??≌,进而得到,CD CE DM EN ==,利用等量代换得到=OE OD ON OM ++,在 Rt CMO ?中,利用30°角所对的边是斜边的一半得
12OM OC =,同理得到1 2ON OC =,所以OE OD OC +=;方法二:以CO 为一边作
60FCO ∠=?,交 O B 于点 F ,通过ASA 证明CDO CEF ??≌,得到,CD CE OD EF ==,所以OE OD OE EF OF OC +=+==;②图4:以OC 为一边,
作∠OCF=60°与OB 交于F 点,利用ASA 证得△COD ≌△CFE ,即有CD=CE ,OD=EF 得到OE=OF+EF=OC+OD ;图5:以OC 为一边,作∠OCG=60°与OA 交于G 点,利用ASA 证得△CGD ≌△COE ,即有CD=CE ,OD=EF ,得到OE=OF+EF=OC+OD. 【详解】 解:(1)
OC 平分AOB ∠,145∠=∠2=?∴,
390245,123??∴∠=-∠=∴∠=∠=∠
OC FC ∴=
又
456590?∠+∠=∠+∠=
在CDO ?与CEF ?中,
1346OC FC ∠=∠??
=??∠=∠?
()CDO CEF ASA ∴??≌
CD CE ∴=
(2)如图2,过点 C 作CM OA ⊥,CN OB ⊥,垂足分别为 M ,N , ∴90CMD CNE ∠=∠=?, 又∵OC 平分AOB ∠, ∴CM CN =, 在四边形 O DCE 中,
12360AOB DCE ∠+∠+∠+∠=?,
又∵90
AOB DCE
∠=∠=?,
∴12180
∠+∠=?,
又∵13180
∠+∠=?
,
∴32
∠=∠,
在CMD
?与CNE
?中,
32
CMD CNE
CM CN
∠=∠
?
?
∠=∠
?
?=
?
∴()
CMD CNE AAS
??
≌,
∴CD CE
=.
(3)①(1)中的结论仍成立.OE OD OC
+=.
理由如下:
方法一:如图3(1),过点C作C M OA
⊥,CN OB
⊥,
垂足分别为M,N,
∴90
CMD CNE
∠=∠=?,
又∵OC平分AOB
∠,
∴CM CN
=,
在四边形ODCE中,
12360
AOB DCE
∠+∠+∠+∠=?,
又∵60120180
AOB DCE
∠+∠=?+?=?,
∴12180
∠+∠=?,
又∵23180
∠+∠=?,
∴13
∠=∠,
在CMD
?与CNE
?中,
13
CMD CNE
CM CN
∠=∠
?
?
∠=∠
?
?=
?
,
∴()
CMD CNE AAS
??
≌,
∴,
CD CE DM EN
==.
∴OE OD OE OM DM OE OM EN ON OM +=++=++=+.
在Rt CMO
?中,
1
49059030
2
AOB
∠=?-∠=?-∠=?,
∴
1
2
OM OC
=,同理
1
2
ON OC
=,
∴
11
22
OE OD OC OC OC
+=+=.
方法二:如图3(2),以CO为一边作60
FCO
∠=?,交O B于点F,∵OC平分AOB
∠,∴1260
∠=∠=?,
∴3180260
FCO
∠=?-∠-∠=?,
∴13
∠=∠,32FCO
∠=∠=∠,
∴COF
?是等边三角形,
∴CO CF
=,
∵4560
DCE
∠=∠+∠=?,
6560
FCO
∠=∠+∠=?,
∴46
∠=∠,
在CDO
?与CEF
?中,
13
46
CO CF
∠=∠
?
?
=
?
?∠=∠
?
∴()
CDO CEF ASA
??
≌,
∴,
CD CE OD EF
==.
∴OE OD OE EF OF OC
+=+==.
-=.
②在图4中,(1)中的结论成立,OE OD OC
如图,以OC为一边,作∠OCF=60°与OB交于F点
∵∠AOB=120°,OC为∠AOB的角平分线
∴∠COB=∠COA=60°
又∵∠OCF=60°
∴△COF为等边三角形
∴OC=OF
∵∠COF=∠OCD+∠DCF=60°,∠DCE=∠DCF+∠FCB=60°∴∠OCD=∠FCB
又∵∠COD=180°-∠COA=180°-60°=120°
∠CFE=180°-∠CFO=180°-60°=120°
∴∠COD=∠CFE
∴△COD≌△CFE(ASA)
∴CD=CE,OD=EF
∴OE=OF+EF=OC+OD
即OE-OD=OC
-=.
在图5中,(1)中的结论成立,OD OE OC
如图,以OC为一边,作∠OCG=60°与OA交于G点
∵∠AOB=120°,OC为∠AOB的角平分线
∴∠COB=∠COA=60°
又∵∠OCG=60°
∴△COG为等边三角形
∴OC=OG
∵∠COG=∠OCE+∠ECG=60°,∠DCE=∠DCG+∠GCE=60°∴∠DCG=∠OCE
又∵∠COE=180°-∠COB=180°-60°=120°
∠CGD=180°-∠CGO=180°-60°=120°
∴∠CGD=∠COE
∴△CGD≌△COE(ASA)
∴CD=CE,OE=DG