6. 如图,在四边形ABCD中,AD = 4,BC = 1,∠A = 30°,∠B = 90°,∠ADC = 120°,求CD的长.

答案
2
解析
延长AD、BC交于点E。
在△ABE中,∠A=30°,∠B=90°,∴∠E=60°。
∵∠ADC=120°,A、D、E共线,∴∠EDC=180°-∠ADC=60°。
在△EDC中,∠E=60°,∠EDC=60°,∴∠ECD=60°,△EDC为等边三角形,设CD=ED=EC=x。
∵AD=4,∴AE=AD+DE=4+x。
在Rt△ABE中,∠A=30°,∴BE=AE/2=(4+x)/2。
又BE=BC+CE=1+x,∴(4+x)/2=1+x。
解得x=2,即CD=2。
在△ABE中,∠A=30°,∠B=90°,∴∠E=60°。
∵∠ADC=120°,A、D、E共线,∴∠EDC=180°-∠ADC=60°。
在△EDC中,∠E=60°,∠EDC=60°,∴∠ECD=60°,△EDC为等边三角形,设CD=ED=EC=x。
∵AD=4,∴AE=AD+DE=4+x。
在Rt△ABE中,∠A=30°,∴BE=AE/2=(4+x)/2。
又BE=BC+CE=1+x,∴(4+x)/2=1+x。
解得x=2,即CD=2。
7. (2025昆明五华区期中)如图,△ABC是等边三角形,延长BC到点E,使CE = $\frac{1}{2}$BC.D是边AC的中点,连接ED并延长ED交AB于点F.求证:
(1)EF⊥AB;
(2)DE = 2DF.

(1)EF⊥AB;
(2)DE = 2DF.
答案
(1)证明:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ACB=60°,AC=BC.
∵D是AC中点,∴AD=DC=1/2AC.
设BC=2a,则CE=1/2BC=a,AC=2a,∴DC=CE=a.
∴△DCE中,DC=CE,∠CDE=∠CED.
∵∠ACB是△DCE的外角,∴∠ACB=∠CDE+∠CED=60°.
∴2∠CDE=60°,∠CDE=30°.
∵∠CDE=∠ADF(对顶角相等),∴∠ADF=30°.
在△ADF中,∠A=60°,∠ADF=30°,
∴∠AFD=180°-60°-30°=90°,即EF⊥AB.
(2)证明:设BC=2a,则AC=2a,AD=DC=a,CE=a.
在Rt△ADF中,∠ADF=30°,AD=a,
∴AF=1/2AD=1/2a(30°角所对直角边等于斜边一半).
由勾股定理得DF=√(AD²-AF²)=√(a²-(1/2a)²)=√3/2a.
在△DCE中,DC=CE=a,∠DCE=180°-∠ACB=120°.
过点C作CH⊥DE于H,∵DC=CE,∴DH=HE(三线合一).
∠CDE=30°,在Rt△DCH中,CH=1/2DC=1/2a(30°角所对直角边等于斜边一半).
由勾股定理得DH=√(DC²-CH²)=√(a²-(1/2a)²)=√3/2a.
∴DE=2DH=2×√3/2a=√3a.
∵DF=√3/2a,∴DE=2DF.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ACB=60°,AC=BC.
∵D是AC中点,∴AD=DC=1/2AC.
设BC=2a,则CE=1/2BC=a,AC=2a,∴DC=CE=a.
∴△DCE中,DC=CE,∠CDE=∠CED.
∵∠ACB是△DCE的外角,∴∠ACB=∠CDE+∠CED=60°.
∴2∠CDE=60°,∠CDE=30°.
∵∠CDE=∠ADF(对顶角相等),∴∠ADF=30°.
在△ADF中,∠A=60°,∠ADF=30°,
∴∠AFD=180°-60°-30°=90°,即EF⊥AB.
(2)证明:设BC=2a,则AC=2a,AD=DC=a,CE=a.
在Rt△ADF中,∠ADF=30°,AD=a,
∴AF=1/2AD=1/2a(30°角所对直角边等于斜边一半).
由勾股定理得DF=√(AD²-AF²)=√(a²-(1/2a)²)=√3/2a.
在△DCE中,DC=CE=a,∠DCE=180°-∠ACB=120°.
过点C作CH⊥DE于H,∵DC=CE,∴DH=HE(三线合一).
∠CDE=30°,在Rt△DCH中,CH=1/2DC=1/2a(30°角所对直角边等于斜边一半).
由勾股定理得DH=√(DC²-CH²)=√(a²-(1/2a)²)=√3/2a.
∴DE=2DH=2×√3/2a=√3a.
∵DF=√3/2a,∴DE=2DF.
8. (几何直观)如图,△ABC是边长为3 cm的等边三角形,动点P,Q同时从A,B两点出发,分别沿AB,BC方向匀速运动,它们的速度都是1 cm/s,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t s,当t为何值时,△PBQ是直角三角形?

答案
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=3cm,∠B=60°。
由题意得:AP=t cm,BQ=t cm,
∴PB=AB-AP=(3-t)cm(0≤t≤3)。
情况一:∠BPQ=90°
在Rt△PBQ中,∠BPQ=90°,∠PBQ=60°,
∴∠BQP=30°。
∵30°角所对直角边是斜边一半,
∴BP=½BQ。
即3-t=½t,解得t=2。
情况二:∠BQP=90°
在Rt△PBQ中,∠BQP=90°,∠PBQ=60°,
∴∠BPQ=30°。
∵30°角所对直角边是斜边一半,
∴BQ=½BP。
即t=½(3-t),解得t=1。
综上,t=1或t=2。
答案:t=1或2。
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