题目
如图1,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的高线.动点D在线段AM(点D与点A重合除外)上时,以CD为一边且在CD的下方作等边△CDE,连结BE.
(1)
若DM=MC,则∠ACD=度,∠BCE=度;
(2)
判断AD与BE是否相等,请说明理由;
(3)
如图2,若AB=12,P、Q两点在直线BE上且满足CP=CQ=10,试求PQ的长.
(4)
在第(3)小题的条件下,当点D在线段AM的延长线(或反向延长线)上时,判断PQ的长是否为定值,若是,请直接写出PQ的长;若不是,请简单说明理由.
答案: 【1】15【2】15
解:AD=BE.理由如下: ∵△ABC和△CDE都是等边三角形, ∴BC=AC,∠ACB=∠DCE=60°,CD=DE, ∴∠ACB﹣∠MCD=∠DCE﹣∠MCD, 即∠ACD=∠BCE, ∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴AD=BE;
解:如图2,过点C作CN⊥BQ于点N, ∵CP=CQ, ∴PQ=2PN, ∵△ABC是等边三角形,AM是中线, ∴BC=AB=12,CM⊥AD,CM= 12 BC= 12 ×12=6, ∴CN=CM=6(全等三角形对应边上的高相等), ∵CP=CQ=10, ∴PN= CP2−CN2 = 102−62 =8, ∴PQ=2PN=16;
解:PQ的长为定值16.理由如下: 当点D在线段AM的延长线上时,如图3所示: 同(2)得:△ACD≌△BCE(SAS), ∴对应边AD、BE上的高线对应相等, ∴CN=CM=6, ∵CQ=CP=10, ∴QN=PN= CP2−CN2 = 102−62 =8, ∴PQ=2PN=16, 即PQ的长是定值; 当点D在线段AM的反向延长线上时,如图4所示: 同(2)得:△ACD≌△BCE(SAS), ∴对应边AD、BE上的高线对应相等, ∴CN=CM=6, ∵CQ=CP=10, ∴QN=PN= CP2−CN2 = 102−62 =8, ∴PQ=2PN=16, 即PQ的长是定值; 综上所述,PQ的长是定值,为16.