10. 将一副三角尺中的两个直角顶点 C叠放在一起(如图7.2-15),其中 $ ∠ A=30° $ $ ∠ B=60° $ $ ∠ D=∠ E=45°. $
(1) 猜想 $ ∠ B C D $与 $ ∠ A C E $的数量关系,并说明理由;
(2) 若按住三角尺 ABC不动,绕顶点 C转动三角尺 DCE,试探究 $ ∠ B C D $等于多少度时, CD//AB,并简要说明理由;
(3) 若 $ ∠ B C D=3 ∠ A C E $ ,求 $ ∠ B C D $的度数,并直接写出此时DE与AC的位置关系.

(1) 猜想 $ ∠ B C D $与 $ ∠ A C E $的数量关系,并说明理由;
(2) 若按住三角尺 ABC不动,绕顶点 C转动三角尺 DCE,试探究 $ ∠ B C D $等于多少度时, CD//AB,并简要说明理由;
(3) 若 $ ∠ B C D=3 ∠ A C E $ ,求 $ ∠ B C D $的度数,并直接写出此时DE与AC的位置关系.
答案
解:
(1)$∠ ACE+∠ BCD=180°$或$∠ ACE= ∠ BCD$.
理由:①如题图,
因为$∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 90° + ∠ ACD$,
所以$∠ BCD + ∠ ACE = 90° + ∠ ACD + ∠ ACE=90°+90°=180°$;
②如图①,因为$∠ BCD + ∠ ACD = 90°$,$∠ ACE+∠ ACD=90°$,
所以$∠ BCD=∠ ACE$,
故$∠ ACE + ∠ BCD = 180°$或$∠ ACE = ∠ BCD$.
(2)当$∠ BCD$等于$120°$或$60°$时,$CD// AB$.理由如下:
分两种情况讨论:
如图②,根据同旁内角互补,两直线平行,易知当$∠ B+∠ BCD=180°$时,$CD// AB$,此时$∠ BCD=180°-∠ B=180°-60°=120°$;
如图③,根据内错角相等,两直线平行,易知当$∠ B=∠ BCD=60°$时,$CD// AB$,此时$∠ BCD=60°$.
综上所述,当$∠ BCD$等于$120°$或$60°$时,$CD// AB$.
(3)设$∠ ACE=α$,则$∠ BCD=3α$,
由(1)可得$∠ BCD+∠ ACE=180°$,
所以$3α+α=180°$,
解得$α=45°$,所以$∠ BCD=3α=135°$.
此时$DE⊥ AC$或$DE// AC$,如图④⑤.
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