问题情境
已知在$△ ABC$中,$∠ BAC = 100°$,$∠ ABC = ∠ ACB$,$D$为直线$BC$上的动点(不与点$B$,$C$重合),点$E$在射线$AC$上,且$AE = AD$,设$∠ DAC = n$。
(1)如图 1-ZH-1①,若点$D$在$BC$边上,当$n = 36°$时,求$∠ BAD$和$∠ CDE$的度数;
拓广探索

(2)如图②,当点$D$运动到点$B$的左侧时,其他条件不变,试猜想$∠ BAD$和$∠ CDE$的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,当点$D$运动到点$C$的右侧时,其他条件不变,请直接写出$∠ BAD$和$∠ CDE$的数量关系。
已知在$△ ABC$中,$∠ BAC = 100°$,$∠ ABC = ∠ ACB$,$D$为直线$BC$上的动点(不与点$B$,$C$重合),点$E$在射线$AC$上,且$AE = AD$,设$∠ DAC = n$。
(1)如图 1-ZH-1①,若点$D$在$BC$边上,当$n = 36°$时,求$∠ BAD$和$∠ CDE$的度数;
拓广探索
(2)如图②,当点$D$运动到点$B$的左侧时,其他条件不变,试猜想$∠ BAD$和$∠ CDE$的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,当点$D$运动到点$C$的右侧时,其他条件不变,请直接写出$∠ BAD$和$∠ CDE$的数量关系。
答案
1. (1)
求$∠ BAD$的度数:
已知$∠ BAC = 100°$,$∠ DAC=n = 36°$,根据$∠ BAD=∠ BAC-∠ DAC$,可得$∠ BAD = 100°-36°=64°$。
求$∠ CDE$的度数:
因为$∠ BAC = 100°$,$∠ ABC=∠ ACB$,根据三角形内角和定理$∠ ABC+∠ ACB+∠ BAC = 180°$,则$∠ ACB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAC)=\frac{1}{2}(180 - 100)°=40°$。
又因为$AD = AE$,所以$∠ ADE=∠ AED$,$∠ AED=∠ ACB+∠ CDE$(三角形外角性质),$∠ ADC=∠ ADE+∠ CDE=∠ B+∠ BAD$(三角形外角性质)。
设$∠ CDE = x$,则$∠ ADE=∠ AED = 40°+x$,$∠ ADC=(40 + x)+x$。
又$∠ ADC=∠ ABC+∠ BAD$,$∠ ABC = 40°$,$∠ BAD = 64°$,所以$(40 + x)+x=40 + 64$。
化简得$40+2x=104$,$2x=104 - 40$,$2x = 64$,解得$x = 32°$,即$∠ CDE = 32°$。
2. (2)
猜想:$∠ BAD = 2∠ CDE$。
理由:
设$∠ CDE=x$,因为$AD = AE$,所以$∠ ADE=∠ AED$。
由三角形外角性质,$∠ ACB=∠ AED-∠ CDE=( ∠ ADE)-x$,$∠ ADE=∠ ACB + x$。
又$∠ ABC=∠ ACB$,$∠ BAD+∠ ABC=∠ ADC$(三角形外角性质),$∠ ADC=∠ ADE+∠ CDE=( ∠ ACB + x)+x$。
因为$∠ ABC=∠ ACB$,所以$∠ BAD+∠ ACB=∠ ACB + 2x$。
两边同时减去$∠ ACB$,可得$∠ BAD = 2x$,即$∠ BAD = 2∠ CDE$。
3. (3)
$∠ BAD = 2∠ CDE$。
综上,(1)$∠ BAD = 64°$,$∠ CDE = 32°$;(2)$∠ BAD = 2∠ CDE$;(3)$∠ BAD = 2∠ CDE$。
求$∠ BAD$的度数:
已知$∠ BAC = 100°$,$∠ DAC=n = 36°$,根据$∠ BAD=∠ BAC-∠ DAC$,可得$∠ BAD = 100°-36°=64°$。
求$∠ CDE$的度数:
因为$∠ BAC = 100°$,$∠ ABC=∠ ACB$,根据三角形内角和定理$∠ ABC+∠ ACB+∠ BAC = 180°$,则$∠ ACB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAC)=\frac{1}{2}(180 - 100)°=40°$。
又因为$AD = AE$,所以$∠ ADE=∠ AED$,$∠ AED=∠ ACB+∠ CDE$(三角形外角性质),$∠ ADC=∠ ADE+∠ CDE=∠ B+∠ BAD$(三角形外角性质)。
设$∠ CDE = x$,则$∠ ADE=∠ AED = 40°+x$,$∠ ADC=(40 + x)+x$。
又$∠ ADC=∠ ABC+∠ BAD$,$∠ ABC = 40°$,$∠ BAD = 64°$,所以$(40 + x)+x=40 + 64$。
化简得$40+2x=104$,$2x=104 - 40$,$2x = 64$,解得$x = 32°$,即$∠ CDE = 32°$。
2. (2)
猜想:$∠ BAD = 2∠ CDE$。
理由:
设$∠ CDE=x$,因为$AD = AE$,所以$∠ ADE=∠ AED$。
由三角形外角性质,$∠ ACB=∠ AED-∠ CDE=( ∠ ADE)-x$,$∠ ADE=∠ ACB + x$。
又$∠ ABC=∠ ACB$,$∠ BAD+∠ ABC=∠ ADC$(三角形外角性质),$∠ ADC=∠ ADE+∠ CDE=( ∠ ACB + x)+x$。
因为$∠ ABC=∠ ACB$,所以$∠ BAD+∠ ACB=∠ ACB + 2x$。
两边同时减去$∠ ACB$,可得$∠ BAD = 2x$,即$∠ BAD = 2∠ CDE$。
3. (3)
$∠ BAD = 2∠ CDE$。
综上,(1)$∠ BAD = 64°$,$∠ CDE = 32°$;(2)$∠ BAD = 2∠ CDE$;(3)$∠ BAD = 2∠ CDE$。
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