Question

在等腰Rt△ABC中，∠BAC=90°，AB=AC，在△ABC外作∠ACM=∠ABC，点D为直线BC上的动点，过点D作直线CM的垂线，垂足为E，交直线AC于F．

（1）当点D在线段BC上时，如图1所示，①∠EDC=　22.5　°；

②探究线段DF与EC的数量关系，并证明；

（2）当点D运动到CB延长线上时，请你画出图形，并证明此时DF与EC的数量关系．

Answer 1

【考点】全等三角形的判定与性质；等腰直角三角形．

【分析】（1）①由等腰直角三角形的性质得出∠ABC=∠ACB=45°，求出∠BCM=67.5°，即可得出∠EDC的度数；

②作∠PDE=22.5，交CE的延长线于P点，交CA的延长线于N，证明PD=CD，得出PC=2CE，由ASA证明△DNF≌△PNC，得出DF=PC，即可得出结论；

（2）作∠PDE=22.5，交CE的延长线于P点，交CA的延长线于N，证明PD=CD，得出PC=2CE，由ASA证明△DNF≌△PNC，得出DF=PC，即可得出结论．

【解答】（1）①解：如图1所示：

∵∠BAC=90°，AB=AC，

∴∠ABC=∠ACB=45°，

∵∠ACM=∠ABC=22.5°，

∴∠BCM=67.5°，

∵DE⊥CM，

∴∠EDC=90°﹣∠BCM=22.5°；

故答案为：22.5；

②DF=2CE．理由如下：

证明：作∠PDE=22.5，交CE的延长线于P点，交CA的延长线于N，如图2所示：

∵DE⊥PC，∠ECD=67.5，

∴∠EDC=22.5°，

∴∠PDE=∠EDC，∠NDC=45°，

∴∠DPC=67.5°

∴PD=CD，

∴PE=EC，

∴PC=2CE，

∵∠NDC=45°，∠NCD=45°，

∴∠NCD=∠NDC，∠DNC=90°，

∴ND=NC且∠DNC=∠PNC，

在△DNF和△PNC中，

，

∴△DNF≌△PNC（ASA），

∴DF=PC，

∴DF=2CE．

（2）DF=2CE；理由如下：

证明：作∠PDE=22.5，交CE的延长线于P点，交CA的延长线于N，如图3所示：

∵DE⊥PC，∠ECD=67.5，

∴∠EDC=22.5°，

∴∠PDE=∠EDC，∠NDC=45°，

∴∠DPC=67.5°

∴PD=CD，

∴PE=EC，

∴PC=2CE，

∵∠NDC=45°，∠NCD=45°，

∴∠NCD=∠NDC，∠DNC=90°，

∴ND=NC且∠DNC=∠PNC，

在△DNF和△PNC中，

，

∴△DNF≌△PNC（ASA），

∴DF=PC，

∴DF=2CE．

【点评】本题考查了等腰直角三角形的性质与判定、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定；熟练掌握等腰直角三角形的性质，证明三角形全等是解决问题的关键．