24.(12分)小宁与小波两位同学在学习“平行线”后进行了课后探究:
素材提供:“两块相同直角三角板,两条平行线”。三角板ABC与三角板DEF如图2所示摆放,其中∠ACB=∠DFE=90°,∠BAC=∠FDE=60°,l₁//l₂,点A,B在直线l₁上,点D,E在直线l₂上。
动手实践:将三角板沿着直线平移或旋转能形成丰富的图形,也能得到许多有趣的结论。
问题解决:小宁将三角板ABC向右平移。
(1)如图1,当点F落在线段BC上时,求∠BFE的度数。
(2)如图2,在三角板ABC向右平移过程中,连结BF(初始状态E,F,B三点在同一直线上),记∠BFE=α,∠CBF=β。
①当点F在BC右侧时,试探究α与β的数量关系;
②小宁发现,当点F在BC左侧时,α与β的数量关系将发生改变,那么此时α与β的数量关系是。
(3)思维拓展:小宁和小波一起将两块三角板旋转,如图3,小宁将三角板ABC绕点A以每秒1°的速度顺时针旋转,同时小波将三角板DEF绕点D以每秒2°的速度逆时针旋转,设时间为t秒,∠1=t°,∠2=2t°,且0≤t≤60,若边AC与三角板DEF的一条边平行时,请直接写出所有满足条件的t的值。

素材提供:“两块相同直角三角板,两条平行线”。三角板ABC与三角板DEF如图2所示摆放,其中∠ACB=∠DFE=90°,∠BAC=∠FDE=60°,l₁//l₂,点A,B在直线l₁上,点D,E在直线l₂上。
动手实践:将三角板沿着直线平移或旋转能形成丰富的图形,也能得到许多有趣的结论。
问题解决:小宁将三角板ABC向右平移。
(1)如图1,当点F落在线段BC上时,求∠BFE的度数。
(2)如图2,在三角板ABC向右平移过程中,连结BF(初始状态E,F,B三点在同一直线上),记∠BFE=α,∠CBF=β。
①当点F在BC右侧时,试探究α与β的数量关系;
②小宁发现,当点F在BC左侧时,α与β的数量关系将发生改变,那么此时α与β的数量关系是。
(3)思维拓展:小宁和小波一起将两块三角板旋转,如图3,小宁将三角板ABC绕点A以每秒1°的速度顺时针旋转,同时小波将三角板DEF绕点D以每秒2°的速度逆时针旋转,设时间为t秒,∠1=t°,∠2=2t°,且0≤t≤60,若边AC与三角板DEF的一条边平行时,请直接写出所有满足条件的t的值。
答案
24.(1)图1中,正方形⑤是边长为$a-b$的正方形,因此面积为$(a-b)^2$,正方形⑤也可以看作大正方形与长方形①②③④的面积差,即$(a+b)^2-4ab$,因此正方形⑤的面积可以表示为$(a-b)^2$或$(a+b)^2-4ab$。
(2)由(1)可得$(a-b)^2=(a+b)^2-4ab$。
(3)因为阴影部分图形Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的面积和为4,所以$2b^2+(a-2b)(a-b)=4$,即$(a-2b)^2+ab=4$,又因为$ab=3$,所以$(a-2b)^2=1$,已知$a>2b$,所以$a-2b=1$。
(2)由(1)可得$(a-b)^2=(a+b)^2-4ab$。
(3)因为阴影部分图形Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的面积和为4,所以$2b^2+(a-2b)(a-b)=4$,即$(a-2b)^2+ab=4$,又因为$ab=3$,所以$(a-2b)^2=1$,已知$a>2b$,所以$a-2b=1$。
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