题目
(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m, CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE. (2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=,其中为任意锐角或钝角.请问结论“DE=BD+CE”是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由. (3)如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
答案:证明:(1)∵BD⊥直线m,CE⊥直线m ∴∠BDA=∠CEA=90°,∵∠BAC=90° ∴∠BAD+∠CAE=90°,∵∠BAD+∠ABD=90° ∴∠CAE=∠ABD,又AB=AC ,∴△ADB≌△CEA ∴AE=BD,AD=CE,∴DE=AE+AD= BD+CE ………………4分 (2)∵∠BDA =∠BAC=,∴∠DBA+∠BAD=∠BAD +∠CAE=180°— ∴∠DBA=∠CAE ,∵∠BDA=∠AEC=,AB=AC ∴△ADB≌△CEA,∴AE=BD,AD=CE ∴DE=AE+AD=BD+CE ………………4分 (3)由(2)知,△ADB≌△CEA, BD=AE,∠DBA =∠CAE ∵△ABF和△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60° ∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,∴∠DBF=∠FAE ∵BF=AF,∴△DBF≌△EAF ∴DF=EF,∠BFD=∠AFE ∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60° ∴△DEF为等边三角形.