23. (12分)【问题呈现】
如图$1$,$\triangle ABC$和$\triangle ADE$都是等边三角形,连接$BD,CE$.求证:$BD=CE$.
【类比探究】
如图$2$,$\triangle ABC$和$\triangle ADE$都是等腰直角三角形,$\angle ABC=\angle ADE=90^{\circ}$,连接$BD,CE$.请直接写出$\frac{BD}{CE}$的值.
【拓展提升】
如图$3$,$\triangle ABC$和$\triangle ADE$都是直角三角形,$\angle ABC=\angle ADE=90^{\circ}$,且$\frac{AB}{BC}=\frac{AD}{DE}=\frac{3}{4}$,连接$BD,CE$.
(1) 求$\frac{BD}{CE}$的值;
(2) 延长$CE$交$BD$于点$F$,交$AB$于点$G$,求$\sin\angle BFC$的值.

如图$1$,$\triangle ABC$和$\triangle ADE$都是等边三角形,连接$BD,CE$.求证:$BD=CE$.
【类比探究】
如图$2$,$\triangle ABC$和$\triangle ADE$都是等腰直角三角形,$\angle ABC=\angle ADE=90^{\circ}$,连接$BD,CE$.请直接写出$\frac{BD}{CE}$的值.
【拓展提升】
如图$3$,$\triangle ABC$和$\triangle ADE$都是直角三角形,$\angle ABC=\angle ADE=90^{\circ}$,且$\frac{AB}{BC}=\frac{AD}{DE}=\frac{3}{4}$,连接$BD,CE$.
(1) 求$\frac{BD}{CE}$的值;
(2) 延长$CE$交$BD$于点$F$,交$AB$于点$G$,求$\sin\angle BFC$的值.
答案
【问题呈现】证明见解析;
【类比探究】$\frac{\sqrt{2}}{2}$;
【拓展提升】(1)$\frac{3}{5}$;(2)1.
【类比探究】$\frac{\sqrt{2}}{2}$;
【拓展提升】(1)$\frac{3}{5}$;(2)1.
解析
23.【问题呈现】
证明:
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
$\begin{cases} AB=AC \\ ∠BAD=∠CAE \\ AD=AE \end{cases}$,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE.
【类比探究】
$\frac{\sqrt{2}}{2}$
【拓展提升】
(1)设AB=3k,BC=4k,AD=3m,DE=4m,
∵∠ABC=∠ADE=90°,
∴AC=$\sqrt{AB^2+BC^2}=5k$,AE=$\sqrt{AD^2+DE^2}=5m$,
∴$\frac{AB}{AC}=\frac{3k}{5k}=\frac{3}{5}$,$\frac{AD}{AE}=\frac{3m}{5m}=\frac{3}{5}$,
∵∠BAC=∠DAE(由tan∠BAC=$\frac{BC}{AB}=\frac{4}{3}$,tan∠DAE=$\frac{DE}{AD}=\frac{4}{3}$得),
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
∴△ABD∽△ACE(两边成比例且夹角相等),
∴$\frac{BD}{CE}=\frac{AB}{AC}=\frac{3}{5}$.
(2)由(1)知△ABD∽△ACE,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠BGF=∠CGB(公共角),
∴△BGF∽△CGB,
∴∠BFC=∠ABC=90°,
∴sin∠BFC=sin90°=1.
证明:
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
$\begin{cases} AB=AC \\ ∠BAD=∠CAE \\ AD=AE \end{cases}$,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE.
【类比探究】
$\frac{\sqrt{2}}{2}$
【拓展提升】
(1)设AB=3k,BC=4k,AD=3m,DE=4m,
∵∠ABC=∠ADE=90°,
∴AC=$\sqrt{AB^2+BC^2}=5k$,AE=$\sqrt{AD^2+DE^2}=5m$,
∴$\frac{AB}{AC}=\frac{3k}{5k}=\frac{3}{5}$,$\frac{AD}{AE}=\frac{3m}{5m}=\frac{3}{5}$,
∵∠BAC=∠DAE(由tan∠BAC=$\frac{BC}{AB}=\frac{4}{3}$,tan∠DAE=$\frac{DE}{AD}=\frac{4}{3}$得),
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
∴△ABD∽△ACE(两边成比例且夹角相等),
∴$\frac{BD}{CE}=\frac{AB}{AC}=\frac{3}{5}$.
(2)由(1)知△ABD∽△ACE,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠BGF=∠CGB(公共角),
∴△BGF∽△CGB,
∴∠BFC=∠ABC=90°,
∴sin∠BFC=sin90°=1.
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