2025年自我提升与评价九年级数学上册人教版第72页答案
8. 将△ABC 绕点 A 逆时针旋转 120°得到△ADE,其中点 B 与点D 对应,点 C 与点 E 对应.
(1)请在图中作出△ADE;
(2)求直线 BC 与直线 DE 相交所成的锐角的大小.

答案

(1) 作图步骤:
以点A为旋转中心,将点B绕点A逆时针旋转120°,得到点D;
以点A为旋转中心,将点C绕点A逆时针旋转120°,得到点E;
连接AD、AE、DE,得到△ADE。
(2) 设直线BC与直线DE相交于点F,由旋转性质可知△ABC≌△ADE,∠BAB'=120°(B'为旋转后B对应点,即D),则∠BAC = ∠DAE。
因为旋转角为120°,所以∠BAD = 120°。
由全等可知∠ABC = ∠ADE。
在四边形ABFD中,∠BFD = 360° - ∠ABC - ∠BAD - ∠ADE,因为∠ABC = ∠ADE,所以∠BFD = 360° - 2∠ABC - 120°。
又因为∠BAC+∠ABC +∠ACB=180°,且∠BAC = ∠DAE,在△ABD中,∠ABD = ∠ADB(等腰三角形性质,AB = AD),∠ABD=(180° - 120°)/2 = 30°。
直线BC与直线DE相交所成的锐角为60°。
综上,直线BC与直线DE相交所成的锐角的大小为60°。
拓展提升
如图,在△ABC 中,AB= AC,∠BAC= 90°,D 是边 BC 上一点,作射线 AD,满足 0°<∠DAC<45°,在射线 AD 上取一点 E,且 AE>BC.将线段 AE 绕点 A 逆时针旋转 90°得到线段 AF,连接 BE,FE,连接FC 并延长交 BE 于点 G.
(1)依题意补全图形;
(2)求∠EGF 的度数;
(3)连接 GA,用等式表示线段 GA,GB,GC 之间的数量关系,并给出证明.

答案

(2) 90°;(3) GB² + GC²=2GA².

解析

(1) (补全图形略,需在答题卡上按题意画出点F、线段BE、FE、FC及交点G)
(2) ∵AB=AC,∠BAC=90°,AE绕点A逆时针旋转90°得AF,∴AE=AF,∠EAF=90°.
∵∠BAC=∠EAF=90°,∴∠BAE=∠CAF.
在△ABE和△ACF中,$\left\{\begin{array}{l}AB=AC\\ \angle BAE=\angle CAF\\ AE=AF\end{array}\right.$,∴△ABE≌△ACF(SAS),∴∠ABE=∠ACF.
设∠ABE=∠ACF=α,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°.
∴∠GBC=∠ABC - ∠ABE=45° - α,∠GCB=∠ACB + ∠ACF=45° + α.
在△BGC中,∠BGC=180° - (∠GBC + ∠GCB)=180° - (45° - α + 45° + α)=90°,∴∠EGF=∠BGC=90°.
(3) GB² + GC²=2GA².
证明:将△AGC绕点A顺时针旋转90°得△AG'B,连接GG'.
则AG'=AG,∠GAG'=90°,G'B=GC,∠ABG'=∠ACF.
∵∠GAG'=90°,∴GG'=√2GA,GG'²=2GA².
∵△ABE≌△ACF,∴∠ABE=∠ACF=∠ABG'.
∵∠BGC=90°,∠GBC + ∠GCB=90°,∠ABG + ∠ABG'=∠ABC + ∠ACB=90°,即∠GBG'=90°.
在Rt△GBG'中,GB² + G'B²=GG'²,∵G'B=GC,∴GB² + GC²=2GA².