2. (2024·新县一模)综合与实践
(1) 操作判断
如图①—③, 为等腰 的斜边 所在直线上的一个动点,连接 ,把 绕着点 逆时针旋转 到 的位置,连接 。同学们通过观察,发现了以下结论:① ;② ;③ 如图②,若 ,四边形 的面积为
(2) 类比迁移
如图④—⑥, 为等腰 的直角边 所在直线上的一个动点,连接 ,把 绕着点 逆时针旋转 到 的位置,连接 。请你类比问题(1)中的结论,选用图④,⑤,⑥中的任意一个图形解答下列问题:
① 求 的值;
② 试探究 ,, 的数量关系,并证明你的结论;
(3) 拓展应用
若 ,当点 在直线 上运动至 时,请直接写出 的长和以 ,,, 为顶点的四边形的面积。

(1) 操作判断
如图①—③, 为等腰 的斜边 所在直线上的一个动点,连接 ,把 绕着点 逆时针旋转 到 的位置,连接 。同学们通过观察,发现了以下结论:① ;② ;③ 如图②,若 ,四边形 的面积为
2
;④ ,, 的数量关系是BD²+BE²=2CD²
;(2) 类比迁移
如图④—⑥, 为等腰 的直角边 所在直线上的一个动点,连接 ,把 绕着点 逆时针旋转 到 的位置,连接 。请你类比问题(1)中的结论,选用图④,⑤,⑥中的任意一个图形解答下列问题:
① 求 的值;
② 试探究 ,, 的数量关系,并证明你的结论;
(3) 拓展应用
若 ,当点 在直线 上运动至 时,请直接写出 的长和以 ,,, 为顶点的四边形的面积。
答案
2.(1)③2 ④BD²+BE²=2CD²
(2)解:①连接AE,
∵DA=DE,DA⊥DE,
∴△ADE∽△ACB,
∴$\frac{AD}{AE}$=$\frac{AC}{AB}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,且∠DAE=∠CAB=45°,
∴∠DAC=∠EAB,$\frac{AD}{AC}$=$\frac{AE}{AB}$,
∴△DAC∽△EAB,
∴$\frac{CD}{BE}$=$\frac{AC}{AB}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$.
②BE²+2BC²=2DE²,
证明:
∵△DAC∽△EAB,
∴∠EBA=∠DCA=90°,
∴BE²+AB²=AE².
∵AB²=2BC²,AE²=2DE²,
∴BE²+2BC²=2DE².
(3)解:当点D在点C左侧时,EC=$\sqrt{10}$,四边形ABED的面积为$\frac{25}{2}$;当点D在点C右侧时,EC=$\sqrt{34}$,四边形ABDE的面积为$\frac{15}{2}$.
(2)解:①连接AE,
∵DA=DE,DA⊥DE,
∴△ADE∽△ACB,
∴$\frac{AD}{AE}$=$\frac{AC}{AB}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,且∠DAE=∠CAB=45°,
∴∠DAC=∠EAB,$\frac{AD}{AC}$=$\frac{AE}{AB}$,
∴△DAC∽△EAB,
∴$\frac{CD}{BE}$=$\frac{AC}{AB}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$.
②BE²+2BC²=2DE²,
证明:
∵△DAC∽△EAB,
∴∠EBA=∠DCA=90°,
∴BE²+AB²=AE².
∵AB²=2BC²,AE²=2DE²,
∴BE²+2BC²=2DE².
(3)解:当点D在点C左侧时,EC=$\sqrt{10}$,四边形ABED的面积为$\frac{25}{2}$;当点D在点C右侧时,EC=$\sqrt{34}$,四边形ABDE的面积为$\frac{15}{2}$.
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