22.(10分)【问题发现】
(1) 如图7-3-13,$△ ABC$为等边三角形,点D为BC边上一个动点(不与点B,C重合),以AD为边作等边$△ ADE$(顶点A,D,E按逆时针方向排列),连结CE.
根据以上提供的信息,结合图形可以发现$△ ABD ≌ △ ACE$,从而得到$∠ ACE$的度数是


【拓展探究】
(2) 如图7-3-14,$△ ABC$为等腰直角三角形,$∠ BAC = 90°$,点D为BC边上一个动点(不与点B,C重合),以AD为边作等腰直角三角形ADE,使$∠ DAE = 90°$,连结CE.
请直接写出$∠ ACE$的度数:
猜想线段BD,CD,DE之间的数量关系并说明理由.
(3) 如图7-3-15,在$△ ABC$中,$AB = AC$,点D为BC边上一个动点(不与点B,C重合),以AD为边作$△ ADE$,使$AD = AE$,$∠ DAE = ∠ BAC$,连结CE. 请写出一条你发现的结论,并说明理由.

【解决问题】
(4) 在(2)的条件下,当$AD = AE = CE = 1$时,线段AC的长是
(5) 在(3)的条件下,当$CE = CD$时,点D所在的位置是
23.(10分)定义:若三角形有一条边上的中线长恰好等于这条边的长,那么称这个三角形为“和谐三角形”,称这条中线为“和谐中线”.
请根据定义解答下列问题:
(1) 在图7-3-16中作一个以线段AB为边的“和谐三角形”(用直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹).

(2) 若直角三角形是“和谐三角形”,哪条边上的中线是“和谐中线”?
①“和谐中线”不可能是斜边上的中线.
理由:
如图7-3-17,在$△ ABC$中,$∠ ACB = 90°$,$CD$是斜边上的中线,延长$CD$到点$E$,使$DE = CD$,连结$AE$.

易证$△ ADE ≌ △ BDC(\mathrm{SAS})$.
$\therefore AE = BC$,$∠ DAE = ∠ B$.
$\therefore AE // BC$. $\therefore ∠ CAE = 90°$.
$\therefore CE^2 =$
由此可以得到结论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
②“和谐中线”是较长直角边上的中线.
请你作出图形并结合图形说明原因.
(3) 如图7-3-18,在$△ ABC$中,$∠ C = 90°$,$BC = \sqrt{3}$,$AC = 2$,求证:$△ ABC$为“和谐三角形”.

(4) 已知等腰$△ ABC$是“和谐三角形”,且“和谐中线”的长为2,请直接写出该等腰三角形的腰长:
(1) 如图7-3-13,$△ ABC$为等边三角形,点D为BC边上一个动点(不与点B,C重合),以AD为边作等边$△ ADE$(顶点A,D,E按逆时针方向排列),连结CE.
根据以上提供的信息,结合图形可以发现$△ ABD ≌ △ ACE$,从而得到$∠ ACE$的度数是
$60°$
;线段BD与CE之间的数量关系是$BD = CE$
;线段AC,CD,CE之间的数量关系是$AC = CD + CE$
.【拓展探究】
(2) 如图7-3-14,$△ ABC$为等腰直角三角形,$∠ BAC = 90°$,点D为BC边上一个动点(不与点B,C重合),以AD为边作等腰直角三角形ADE,使$∠ DAE = 90°$,连结CE.
请直接写出$∠ ACE$的度数:
$45°$
.猜想线段BD,CD,DE之间的数量关系并说明理由.
(3) 如图7-3-15,在$△ ABC$中,$AB = AC$,点D为BC边上一个动点(不与点B,C重合),以AD为边作$△ ADE$,使$AD = AE$,$∠ DAE = ∠ BAC$,连结CE. 请写出一条你发现的结论,并说明理由.
【解决问题】
(4) 在(2)的条件下,当$AD = AE = CE = 1$时,线段AC的长是
$\sqrt{2}$
.(5) 在(3)的条件下,当$CE = CD$时,点D所在的位置是
点D在BC的中点处
.23.(10分)定义:若三角形有一条边上的中线长恰好等于这条边的长,那么称这个三角形为“和谐三角形”,称这条中线为“和谐中线”.
请根据定义解答下列问题:
(1) 在图7-3-16中作一个以线段AB为边的“和谐三角形”(用直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹).
(2) 若直角三角形是“和谐三角形”,哪条边上的中线是“和谐中线”?
①“和谐中线”不可能是斜边上的中线.
理由:
如图7-3-17,在$△ ABC$中,$∠ ACB = 90°$,$CD$是斜边上的中线,延长$CD$到点$E$,使$DE = CD$,连结$AE$.
易证$△ ADE ≌ △ BDC(\mathrm{SAS})$.
$\therefore AE = BC$,$∠ DAE = ∠ B$.
$\therefore AE // BC$. $\therefore ∠ CAE = 90°$.
$\therefore CE^2 =$
$AC^2 + AE^2$
$= AB^2$.由此可以得到结论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
②“和谐中线”是较长直角边上的中线.
请你作出图形并结合图形说明原因.
(3) 如图7-3-18,在$△ ABC$中,$∠ C = 90°$,$BC = \sqrt{3}$,$AC = 2$,求证:$△ ABC$为“和谐三角形”.
(4) 已知等腰$△ ABC$是“和谐三角形”,且“和谐中线”的长为2,请直接写出该等腰三角形的腰长:
2或$\sqrt{5}$
.答案
22. 解:(1)$60°$;$BD = CE$;$AC = CD + CE$.
(2)$45°$;$BD^2 + CD^2 = DE^2$. 理由略.
(3)$△ ABD ≌ △ ACE$,或$∠B = ∠ACE$等.
∵ $AB = AC$,$AD = AE$,$∠BAC = ∠DAE$,
∴ $∠BAC - ∠CAD = ∠DAE - ∠CAD$,
即 $∠BAD = ∠CAE$.
∴ $△ ABD ≌ △ ACE$ (SAS).
∴ $BD = CE$,$∠B = ∠ACE$.
(4)$\sqrt{2}$.
(5) 点D在BC的中点处.
23. 解:(1) 如下图中的左边两个图.(答案不唯一)
(2) ①$AC^2 + AE^2 = AC^2 + BC^2$.
② 如上右图,$BC = a$,$AC = b$,$BD$是“和谐中线”. 在$Rt△BCD$中,由勾股定理,得$BD^2 = BC^2 + CD^2$, 即$b^2 = a^2 + (\frac{b}{2})^2$, $a^2 = \frac{3}{4}b^2$, 得到$a < b$.
(3) 证明:
∵ $AC > BC$,
∴ “和谐中线”是AC边上的中线.
取AC的中点D,连结BD.
在$Rt△BCD$中,根据勾股定理,得$BD = \sqrt{BC^2 + CD^2} = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + 1^2} = 2$,
∴ $BD = AC$, 即$△ ABC$是“和谐三角形”.
(4) 2或$\sqrt{5}$. 提示:“和谐中线”在腰上时,腰长为2;“和谐中线”在底边上时,腰长为$\sqrt{5}$.
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